堿性水電解析氫復(fù)合陰極的制備與研究.pdf

1、氫能作為一種清潔能源在環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天得到了社會(huì)各界廣泛的關(guān)注，在目前諸多制氫技術(shù)中堿性水電解制氫技術(shù)工業(yè)化時(shí)間早，是技術(shù)最成熟的利用可再生資源的制氫技術(shù)。但是由于堿性水電解制氫技術(shù)的能量利用率低，高能耗成為制約此技術(shù)的關(guān)鍵。
　　對(duì)陰極進(jìn)行表面修飾可以降低電極反應(yīng)的析氫過電位，是提高堿性水電解技術(shù)能量利用率的有效方法之一。復(fù)合電沉積技術(shù)可以在電極表面沉積高析氫活性的物質(zhì)并增大電極的真實(shí)表面積，此兩者均對(duì)降低電極的析氫過電位

2、有重要作用。
　　在復(fù)合電沉積制備析氫活性陰極的研究中，學(xué)者往往更多的考慮電極表面積增大對(duì)電極析氫性能的影響和所沉積顆粒發(fā)揮的析氫催化作用，并沒有應(yīng)用較早的高活性析氫合金涂層電極的研究成果。本文將復(fù)合電沉積技術(shù)與高析氫活性的Ni-S合金相結(jié)合，以鎳箔或泡沫鎳為基體分步沉積出 Ni-S/Ni-S-Mo電極和Ni-S/Ni-MoS2電極，通過實(shí)驗(yàn)分析了沉積液成份、微粒尺寸及沉積工藝條件和方法等對(duì)電極性能的影響，并研究了中間層結(jié)構(gòu)在電極

3、中所起到的作用。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于Ni-S/Ni-S-Mo電極，當(dāng) Ni-S沉積液中硫脲濃度為25g·L-1，Ni-S-Mo沉積液中硫脲濃度為25g·L-1，Mo顆粒濃度為8g·L-1，硫酸鎳濃度為1000g·L-1時(shí)所制電極的綜合性能最好。Ni-S中間層可以提高電極的穩(wěn)定性。而使用較小粒度的Mo顆粒則有利于提高電極的性能。Ni-S/Ni-S-Mo泡沫鎳電極的最佳電沉積工藝為 Ni-S電沉積階段電流密度采用30mA·cm-2

4、，電沉積時(shí)間為10min，Ni-S-Mo電沉積階段電流密度采用50mA·cm-2，電沉積時(shí)間為30min，沉積液溫度采用40℃。對(duì)于Ni-S/Ni-MoS2泡沫鎳電極，其最佳制備工藝條件是Ni-S電沉積階段電流密度采用24mA·cm-2，電沉積時(shí)間為15min，Ni-MoS2電沉積階段電流密度采用32mA·cm-2，電沉積時(shí)間為45min，沉積液溫度采用40℃。
　　將本實(shí)驗(yàn)所制Ni-S/Ni-S-Mo電極和Ni-S/Ni-MoS