公开(公告)号：CN113621989B

公开(公告)日：2023-08-25

申请号：CN202110959308.9

申请日：2021-08-20

Applicant: 中国科学院过程工程研究所

Inventor： 史星伟 ,  张亚娟 ,  张锁江

IPC: C25B11/091 ,  C25B1/04

Abstract: 本发明公开了一种基于Mxene/石墨烯水凝胶电沉积制备镍铁基层状结构电催化剂的方法。该催化剂制备方法包括以下步骤：将MXene、氧化石墨烯(GO)和掺杂剂混合均匀，超声分散；将分散液装入水热釜中高温条件下反应，得到非金属元素掺杂层状MXene/RGO水凝胶；将水凝胶电沉积在金属基底上得到结构可控的三维纳米结构电催化剂。本发明构造了一种三维层状结构的复合材料，相较于传统的层状氢氧化物(LDH)，MXene/RGO的加入为层状金属氢氧化物(NiX‑LDH)提供了成核位点。其独特的三维层状结构有利于暴露更多活性位点，易于氢的吸附与脱附，提升了电解水制氢效率。

公开(公告)号：CN113684493A

公开(公告)日：2021-11-23

申请号：CN202110959098.3

申请日：2021-08-20

Applicant: 中国科学院过程工程研究所

Inventor： 史星伟 ,  张亚娟 ,  张锁江

IPC: C25B11/031 ,  C23C18/50 ,  C25B11/052 ,  C25B11/061 ,  C25B11/089

Abstract: 本发明公开了应用化学镀法制备一种高效电解水析氢催化剂的方法。为改进和提高现有电解水析氢催化剂在碱性电解液中HER的催化活性和稳定性，本发明制备了一种简单、易操作、易于工业化的化学镀沉积的镍‑钴‑磷高效催化剂，降低了碱性电解水催化剂的过电位，提高了电流密度。该方法包括：配制不同比例的化学镀液，以金属泡沫为基底，在不同反应温度和不同反应时间下沉积得到镍‑钴‑磷高效复合催化剂。该复合催化剂中，镍‑钴‑磷活性物质直接沉积在金属泡沫上避免了使用粘结剂，增加了催化剂在碱性电解液中的电化学性能，提高其导电性和稳定性，增加了电子传输速率。本发明制备的催化电极突出的特征是催化剂与基体结合牢固，电化学稳定性好，使用寿命长。

公开(公告)号：CN113638005A

公开(公告)日：2021-11-12

申请号：CN202110959099.8

申请日：2021-08-20

Applicant: 中国科学院过程工程研究所

Inventor： 史星伟 ,  张亚娟 ,  张锁江

IPC: C25B11/091 ,  C25B11/054 ,  C25B1/04

Abstract: 本发明提供了一种高效、双功能异质结构全解水电催化剂的制备方法，制备方法包括以下步骤：以硫脲为硫源，以硝酸镍和硝酸铜为原料，通过水热法制备具有杂原子掺杂蜂窝状硫化镍基底；将硫化镍基体浸入化学镀液中，反应制得高效、双功能异质结构催化电极。该异质结构电催化剂中，杂原子掺杂硫化镍使催化剂形貌和电子结构得到调控，可增加比表面积和暴露活性位点。该复合催化剂在电流密度50mA cm‑2下的析氢过电势仅为69mV，析氧过电位为340mV，并且能长时间稳定析氢析氧。本发明制备的催化电极可同时作为电解水析氢电极与析氧电极使用，在碱性电解环境中具有过电位低、化学稳定性高的特点。

公开(公告)号：CN113621989A

公开(公告)日：2021-11-09

申请号：CN202110959308.9

申请日：2021-08-20

Applicant: 中国科学院过程工程研究所

Inventor： 史星伟 ,  张亚娟 ,  张锁江

IPC: C25B11/091 ,  C25B1/04

Abstract: 本发明公开了一种基于Mxene/石墨烯水凝胶电沉积制备镍基层状结构电催化剂的方法。该催化剂制备方法包括以下步骤：将MXene、氧化石墨烯(GO)和掺杂剂混合均匀，超声分散；将分散液装入水热釜中高温条件下反应，得到非金属元素掺杂层状MXene/RGO水凝胶；将水凝胶电沉积在金属基底上得到结构可控的三维纳米结构电催化剂。本发明构造了一种三维层状结构的复合材料，相较于传统的层状氢氧化物(LDH)，MXene/RGO的加入为镍基层状金属氢氧化物(NiX‑LDH)提供了成核位点。其独特的三维层状结构有利于暴露更多活性位点，易于氢的吸附与脱附，提升了电解水制氢效率。