[发明专利]氢气氧化与还原双功能催化电极及制备方法

权利要求书

1.一种氢气氧化与还原双功能催化电极的制备方法，包括：

将第一金属或金属/碳复合材料放入第二金属的盐溶液中浸泡，经自发置换反应以及腐蚀反应得到第二金属与第一金属氢氧化物的复合物，并且所述复合物负载于所述第一金属或所述金属/碳复合材料上，所述第一金属为泡沫金属或金属片；

其中，当所述第一金属为泡沫金属时，以所述第一金属为基底，所述复合物负载在所述第一金属上，即形成氢气氧化与还原双功能催化电极；

当所述第一金属为金属片或将所述金属/碳复合材料放入所述第二金属的盐溶液时，以气体扩散层材料为基底，将所述复合物收集后涂覆在所述气体扩散层材料上，即形成氢气氧化与还原双功能催化电极；

其中，所述第二金属的盐溶液为氯化钌、硝酸钌、硫酸钌、氯铂酸、硝酸铂、亚硫酸铂溶液中的一种或多种；

其中，在所述第二金属的至少部分被氧化为第二金属氧化物的情况下，所述制备方法还包括：利用还原剂将所述第二金属氧化物还原为第二金属。

2.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述制备方法还包括在将所述第一金属放入第二金属的盐溶液中浸泡的同时，对所述第一金属与第二金属的盐溶液进行搅拌；

所述浸泡在真空条件下进行；

浸泡时间为0.1-48h；

浸泡温度为0-90℃；

搅拌速度为0-1000rpm/s。

3.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述泡沫金属为泡沫镍、泡沫铁、泡沫锰、泡沫钛、泡沫锌、泡沫铜、泡沫钼、泡沫铅、泡沫铝或泡沫钴。

4.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述金属片为镍片、铁片、锰片、钛片、锌片、铜片、钼片、铅片、铝或钴片。

5.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述金属片为金属箔，

所述金属箔为镍箔、铁箔、锰箔、钛箔、锌箔、铜箔、钼箔、铅箔、铝或钴箔。

6.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述金属/碳复合材料中的金属为：镍、铁、钛、锌、铜、钼、铅、铝、锰或钴。

7.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述金属/碳复合材料中碳为碳纳米球、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨、石墨烯、碳量子点、碳毡、碳布或碳纸。

8.如权利要求1所述的制备方法，其中，

所述第二金属的盐溶液中溶剂为水，乙醇或异丙醇；

所述第二金属的盐溶液的浓度0.0001到10mol/L。

9.一种利用如权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备的氢气氧化与还原双功能催化电极，包括：第二金属和第一金属氢氧化物或金属氢氧化物/碳的复合物及基底，其中，所述复合物负载在所述基底上，所述基底为泡沫金属或者气体扩散层材料。

10.如权利要求9所述的氢气氧化与还原双功能催化电极，其中，所述第二金属、所述第一金属氢氧化物或所述金属氢氧化物/碳的复合物和所述基底占所述氢氧化/氢还原双功能催化电极的质量百分比分别为0.001％～10％、0.01％～50％和50％～99.99％。