[发明专利]一种高效的镍基自组装析氧电极

说明书

本发明公开了一种高效的镍基自组装析氧电极，包括电极本体、绝缘手柄、连接导线、卡放条、缠绕槽、铜金属基材、纳米结构层、参杂元素粒子。本发明的有益效果是：电极本体的上端两侧开设有缠绕槽，且两侧的缠绕槽呈错位设置，便于将连接导线通过缠绕与电极本体进行组装连接；纳米结构层内经过电化学沉积或者水热的方法引入参杂元素粒子，且参杂元素粒子为铁、镍或钴，形成CuO@Fe/Ni/Co电极，铁镍钴等元素进入铜金属基材料之后，增大了电极材料的表面粗糙度，继而增大了比表面积，提高了电催化活性；先通过氧化改变材料的纳米结构，增大基底材料的比表面积，然后元素掺杂同时存在的协同作用下提高电催化活性的功能，适宜工业放大生产。

技术领域

本发明涉及一种析氧电极，具体为一种高效的镍基自组装析氧电极，属于电解水制氢技术领域。

背景技术

电解水制氢是一种有效的制氢途径。在充满氢氧化钾或氢氧化钠的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气，氢气作为最清洁的可再生能源，凭借高的能量密度和燃烧热值，有望替代化石燃料成为下一代能源，而用于进行电解水制氢所使用电极的电化学性能则是影响电解水制氢效率的关键。

对于电极的选择，具有最佳析氧催化活性的金属是铱和钌，然而铱和钌的昂贵性和稀缺性阻碍其商业推广，现在商业常用的电解水电极为纯镍网，但制氢效率却不尽人意，存在析氧效率低，电耗大的技术难题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决问题而提供一种高效的镍基自组装析氧电极。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种高效的镍基自组装析氧电极，包括

电极本体，其呈长直条状，构成该析氧电极的主体结构；

绝缘手柄，其呈中部内凹弧形状，且设置在所述电极本体的上端；

连接导线，其一端与位于所述绝缘手柄内部的电极本体上端进行连接，另一端与电源端进行连接。

作为本发明再进一步的方案：所述电极本体的上端两侧开设有缠绕槽，且两侧的缠绕槽呈错位设置。

作为本发明再进一步的方案：所述绝缘手柄的底端一侧处设置有卡放条。

作为本发明再进一步的方案：所述电极本体由位于最内层的铜金属基材以及包裹在铜金属基材外侧的纳米结构层构成，且所述铜金属基材为铜箔或者泡沫铜，所述纳米结构层为铜金属基材先经过电氧化后生成氢氧化铜纳米线，再经过热还原后生成的氧化铜或者氧化亚铜。

作为本发明再进一步的方案：所述纳米结构层内经过电化学沉积或者水热的方法引入参杂元素粒子，且所述参杂元素粒子为铁、镍或钴，形成CuO@Fe/Ni/Co电极。

作为本发明再进一步的方案：所述参杂元素粒子的铁金属、镍金属和钴金属以固定的比例进行掺入。

本发明的有益效果是：

1、电极本体的上端两侧开设有缠绕槽，且两侧的缠绕槽呈错位设置，便于将连接导线通过缠绕与电极本体进行组装连接；

2、纳米结构层内经过电化学沉积或者水热的方法引入参杂元素粒子，且参杂元素粒子为铁、镍或钴，形成CuO@Fe/Ni/Co电极，铁镍钴等元素进入铜金属基材料之后，增大了电极材料的表面粗糙度，继而增大了比表面积，提高了电催化活性；

3、先通过氧化改变材料的纳米结构，增大基底材料的比表面积，然后元素掺杂同时存在的协同作用下提高电催化活性的功能，适宜工业放大生产。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明电极本体结构示意图；

图3为本发明电机本体剖面结构示意图。