电沉积法制备自支撑Ni-Sn-B电极的显微结构与电催化析氢性能

• 作者: 阳刚 何捍卫 中南大学粉末冶金研究院
• 来源期刊: 粉末冶金材料科学与工程
• 学科: 化学
• 关键词: Ni-Sn-B电催化剂 电沉积 自支撑电极 析氢反应 镍网
• 年，卷（期）: 2024,（3）
• 页码范围: 72-78
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/tf.2023031

摘要

为开发高效稳定的析氢电催化剂，采用恒电流电沉积法在镍网基底上制备自支撑的Ni-Sn-B析氢电极，通过扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜、X射线光电子能谱仪和电化学工作站等对电极的形貌结构、元素组成与电催化析氢性能进行表征和测试。结果表明，Ni-Sn-B电极表面由粗糙的胞状颗粒紧密堆积而成，具有非晶态特征结构。在碱性电解质中，Ni-Sn-B电极表现出优异的催化析氢活性和稳定性，在10m A/cm2电流密度下过电位仅为63 mV，比Ni-Sn和Ni-B电极的过电位分别降低38.2%和59.1%。电极的电荷转移电阻为1.56Ω，经过5 000次CV循环和72 h电解后，仍保持非常高的析氢活性。粗糙的表面形貌及非晶态结构使电极的电化学活性表面积和催化活性位点显著增加，同时B和Sn对Ni电子结构的调控，可有效降低电荷转移阻力，从而提升电极的电催化析氢性能。