脱合金化制备纳米多孔Ni、Ni O阳极材料及其电催化析氧性能

论文摘要

采用快速凝固与脱合金化相结合的方法制备纳米多孔Ni,经热处理氧化获得纳米多孔NiO,运用XRD、SEM、TEM、BET等对纳米多孔Ni、NiO的物相、形貌结构、孔径分布进行表征,并通过循环伏安、稳态极化、电化学阻抗法研究了其作为电极的电催化析氧性能。结果表明,Ni15Al85和Ni5Al95脱合金化后均获得了纳米多孔Ni,Al含量的增加使得Ni的孔径尺寸与骨架强度减小,Ni5Al95形成的纳米多孔Ni在10 mA·cm-2电流密度下的析氧过电位比Ni15Al85形成的纳米多孔Ni低95 mV,但随着反应的进行,纳米多孔Ni表面的孔洞开始坍塌和脱落,导致其析氧稳定性降低。NiO继承了Ni的纳米多孔结构,比表面积和骨架强度进一步增大,Ni5Al95合金获得的纳米多孔NiO在10 mA·cm-2电流密度下的析氧过电位仅为357 mV,相比Ni电极降低了14. 3 mV,室温下析氧反应的表观交换电流密度是Ni电极的1. 2倍,表观活化自由能降低了8. 59 k J·mol-1,经1 000圈循环伏安后过电位降低了12 mV(J=100 mA·cm-2),具有优良的电催化析氧性能和良好的稳定性。

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类型: 期刊论文

作者: 周琦,任向荣

关键词: 快速凝固,脱合金化,纳米多孔镍,析氧性能,阳极材料,电解水

来源: 材料导报 2019年22期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,无机化工

单位: 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金(51661018)~~

分类号: O643.36;TQ116.2

页码: 3701-3707

总页数: 7

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