System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 多元催化电极的制备工艺及多元催化电极制造技术_技高网

多元催化电极的制备工艺及多元催化电极制造技术

技术编号:44388391 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-25 10:04
本申请公开了一种多元催化电极的制备工艺及多元催化电极,涉及制氢技术领域。所述制备工艺步骤包括:选用电极基材,调制金属混合物;通过等离子喷涂工艺将所述金属混合物喷涂至所述电极基材表面;通过碱液对所述电极基材进行蚀刻;对蚀刻后的所述电极基材进行清洗,并干燥处理;将完成蚀刻的所述电极基材放入到预设溶液中进行浸泡处理;将完成浸泡的所述电极基材在还原炉中进行加热还原处理,所述还原炉内含有还原气体和惰性气体;在加热温度下达到加热时间后,得到多元催化电极;其中,所述多元催化电极能够制氢且表面具有多元合金。本申请能够实现低能耗电解水制氢,可解决逆电流导致的氧化脱落问题,实现高稳定制氢。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及能源材料,尤其涉及一种多元催化电极的制备工艺及多元催化电极


技术介绍

1、在相关的
中,氢能已经成为应对气候变化、建设脱碳社会的重要能源。氢能(绿氢)与电力(绿电)将成为必然选择。全球氢能已进入产业化快速发展新阶段,氢能产业热度持续上升。电解水工艺因其高效性而易形成产业化,是最有前景的制氢方法。

2、目前碱性电解槽在国内占据主流,具有操作简单、产品纯度高、无污染和原料来源经济等特点。电解水是将直流电通过酸性或碱性水溶液将水分解,在阴极析出氢气,也称析氢电极,在阳极析出氧气,也称析氧电极。

3、但是,碱性电解槽制氢效率相对较低,能耗高。


技术实现思路

1、本申请实施例提供一种多元催化电极的制备工艺及多元催化电极,其能够实现低能耗电解水制氢,并且还解决了逆电流导致的氧化脱落问题,实现高稳定制氢。

2、第一方面,本申请实施例提供了一种多元催化电极的制备工艺,所述制备工艺步骤包括:

3、选用电极基材,调制金属混合物;

4、通过等离子喷涂工艺将所述金属混合物喷涂至所述电极基材表面;

5、通过碱液对所述电极基材进行蚀刻;

6、对蚀刻后的所述电极基材进行清洗,并干燥处理;

7、将完成蚀刻的所述电极基材放入到预设溶液中进行浸泡处理;其中,所述预设溶液为含有至少两种元素的金属盐溶液,所述预设溶液的浓度为预设浓度;

8、将完成浸泡的所述电极基材在还原炉中进行加热还原处理,所述还原炉内含有还原气体和惰性气体;

9、在加热温度下达到加热时间后,得到多元催化电极;其中,所述多元催化电极能够制氢且表面具有多元合金。

10、在一些实施例中,所述将完成蚀刻的所述电极基材放入到预设溶液中进行浸泡处理的步骤包括:

11、在容器中加入所述预设溶液;

12、将所述电极基材放入到所述容器内浸泡;

13、在达到浸泡时间后,取出所述电极基材;

14、对所述电极基材进行干燥处理;

15、其中,上述浸泡过程中,将所述容器内的所述预设溶液温度控制在预设温度范围。

16、在一些实施例中,所述预设溶液对应的预设浓度为5%-30%;

17、所述浸泡时间为1h-48h,所述预设温度范围为30℃-90℃。

18、在一些实施例中,所述预设溶液是有机盐溶液或无机盐溶液,所述盐溶液含有镍、钼、铝、铜、铁、铂、金中的至少两种元素。

19、在一些实施例中,所述金属混合物为镍与附加金属混合后的粉体或合金。

20、在一些实施例中,所述附加金属包括铜、钼、金、铝、钴、铁、铂、银中的一种或多种,镍与所述附加金属的重量比例为a:b,其中,a=100,10≤b≤100。

21、在一些实施例中,所述等离子喷涂为大气等离子喷涂、真空等离子喷涂、超音速喷涂中的一种。

22、在一些实施例中,所述还原气体为氢气、一氧化碳、硫化氢、甲烷或一氧化硫中的一种或多种,所述惰性气体为氮气、氩气或氦气中的一种或多种。

23、在一些实施例中,所述还原气体和所述惰性气体配合形成混合气体,所述还原气体占比混合气体体积比例为0.5%-80%;

24、所述加热温度为100℃-1200℃,所述加热时间为1h-20h。

25、第二方面,本申请实施例提供了一种多元催化电极,所述多元催化电极为上述的多元催化电极的制备工艺制成。

26、基于本申请实施例的多元催化电极的制备工艺,通过上述工艺制成的多元催化电极,可以使析氢过电位低于70mv(在η10ma的测试环境下),1.5v启停测试1000次电流密度变化小于10%,具有更好的析氢效果和稳定性,能够在过电位更低的情况下,实现析氢作业,降低析氢要求及能耗,实现降本增效的有益效果。此类电极电解水制氢过程能耗低、稳定性好,具有很大的潜在应用价值。

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【技术保护点】

1.一种多元催化电极的制备工艺,其特征在于,所述制备工艺步骤包括:

2.如权利要求1所述的多元催化电极的制备工艺,其特征在于,所述将完成蚀刻的所述电极基材放入到预设溶液中进行浸泡处理的步骤包括:

3.如权利要求2所述的多元催化电极的制备工艺,其特征在于,所述预设溶液对应的预设浓度为5%-30%;

4.如权利要求1至3中任一项所述的多元催化电极的制备工艺,其特征在于,所述预设溶液是有机盐溶液或无机盐溶液,所述盐溶液含有镍、钼、铝、铜、铁、铂、金中的至少两种元素。

5.如权利要求1所述的多元催化电极的制备工艺,其特征在于,所述金属混合物为镍与附加金属混合后的粉体或合金。

6.如权利要求5所述的多元催化电极的制备工艺,其特征在于,所述附加金属包括铜、钼、金、铝、钴、铁、铂、银中的一种或多种,镍与所述附加金属的重量比例为a:b,其中,a=100,10≤b≤100。

7.如权利要求1所述的多元催化电极的制备工艺,其特征在于,所述等离子喷涂为大气等离子喷涂、真空等离子喷涂、超音速喷涂中的一种。

8.如权利要求1所述的多元催化电极的制备工艺,其特征在于,所述还原气体为氢气、一氧化碳、硫化氢、甲烷或一氧化硫中的一种或多种,所述惰性气体为氮气、氩气或氦气中的一种或多种。

9.如权利要求8所述的多元催化电极的制备工艺,其特征在于,所述还原气体和所述惰性气体配合形成混合气体,所述还原气体占比混合气体体积比例为0.5%-80%;

10.一种多元催化电极,其特征在于,所述多元催化电极为权利要求1至9中任一项所述的多元催化电极的制备工艺制成。

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【技术特征摘要】

1.一种多元催化电极的制备工艺,其特征在于,所述制备工艺步骤包括:

2.如权利要求1所述的多元催化电极的制备工艺,其特征在于,所述将完成蚀刻的所述电极基材放入到预设溶液中进行浸泡处理的步骤包括:

3.如权利要求2所述的多元催化电极的制备工艺,其特征在于,所述预设溶液对应的预设浓度为5%-30%;

4.如权利要求1至3中任一项所述的多元催化电极的制备工艺,其特征在于,所述预设溶液是有机盐溶液或无机盐溶液,所述盐溶液含有镍、钼、铝、铜、铁、铂、金中的至少两种元素。

5.如权利要求1所述的多元催化电极的制备工艺,其特征在于,所述金属混合物为镍与附加金属混合后的粉体或合金。

6.如权利要求5所述的多元催化电极的制备工艺,其特征在于,所述附加金属包括铜、钼、金、铝...

【专利技术属性】
技术研发人员:于志伟何庆一张侨侨姚进
申请(专利权)人:宁波中科氢易膜科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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