自支撑的纳米多孔Al掺杂NiCu-S电极的制备及其电解水析氢性能研究

• 作者: 原荷峰 李晋平 王孝广 郑双杰 马自在
• 来源期刊: 太原理工大学学报
• 关键词: 脱合金化 多孔金属 过渡金属硫化物 析氢反应(HER)
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 综述
• 页码范围: 29-37
• 页数: 9页
• 分类号: TG172
• 语种: 中文
• DOI: 10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2021.01.004

摘要

针对电解水制氢领域对廉价、高效、稳定析氢催化剂的需求,采用Al作为活泼组元在真空感应熔炼炉中熔炼出不同原子比的三元Al-Ni-Cu合金,利用快速凝固甩带技术将其制备成合金条带,后续进行脱合金化处理和水热硫化反应,得到Al掺杂的NiCu双金属硫化物析氢自支撑电极.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的物相和形貌进行表征,结果表明,随着Ni/Cu原子比的提高,电极表面呈现出一种由紧密的均匀生长的纳米片到纳米板的结构演变趋势,极大地增加了电极材料的活性比表面积,暴露出更多的活性位点.在酸性介质中(0.5 mol/L H2SO4)进行电化学性能测试,结果表明,Ni/Cu原子比为2:1时,获得的S-np-Ni21Cu7自支撑电极在析氢过程中电流密度达到50 mA/cm2时仅需要245 mV的过电位,表现出良好的析氢活性,同时在长时间测试中表现出较好的稳定性和耐久性.