NiAl-NiFe/NF复合电极的制备及其电催化析氢性能研究

摘要

电解水产氢是绿色新能源开发的热点,而电解水制氢无法大规模推广,主要受限于价格昂贵的贵金属催化剂材料,因此开发高性能、高稳定性的非贵金属催化剂,成为目前电解水产氢的主要研究方向.本文将水热法和电沉积法结合,首先在泡沫镍(NF)上水热制备NiAl-LDH催化层,随后继续电沉积NiFe-LDH催化层,得到NiAl-NiFe/CF非贵金属复合电催化材料.采用扫描电镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪、极化曲线,交流阻抗测试、循环伏安扫描以及恒电流极化等研究方法,重点探讨了NiFe电沉积时间对复合电极的催化析氢性能的影响.结果表明,在1M的KOH电解质溶液中,当NiFe电沉积时间为800 s时,制备得到的NiAl-NiFe-800s/NF电极具有最优越的析氢性能,析氢过电位达到162mV时,可驱动10 mA·cm-2的电流密度,Tafel斜率为53mV·dec-1.在该电流密度下恒电流电解45h后,电位值无明显变化,表明电极具有良好的稳定性.