电沉积非晶/纳米晶Ni-Mo合金电极结构及其电化学性能
2011-09-07高诚辉
中国机械工程 2011年17期
李 凝 高诚辉
1.浙江师范大学,金华,321004 2.福州大学,福州,350108
0 引言
氢能源作为理想的二次能源得到了广泛关注和应用,而电解水制氢是获得氢气的主要制备方法,美国和日本已经将氢能源应用于汽车行业。但在电解水制氢过程中,由于槽压高、能耗大、成本高从而限制了电解水制氢的应用与发展。因此寻找低能耗、低成本的电极材料成为科技工作者关注的热点,因为它对氯碱工业、氢能源以及太阳能利用都非常重要。目前所研究的具有低析氢过电位和高催化活性的金属中,钯基材料因其价格昂贵而不能得以推广使用,过渡族金属元素因其具有的析氢活性而引起科技工作者的特别关注。在所报道的具有低析氢过电位的金属-金属阴极材料中,Ni-Mo二元合金表现出最低的析氢过电位和高的催化活性[1-4]。Gennero 等[5]认 为,Ni-Mo合金具有的良好催化活性是因电极具有的高粗糙度因子和多孔结构引起的。纳米晶Ni-Mo合金由于具有较高的比表面积且表面能高,能更有效地降低电极表面氢原子的吸附活化能,因而具有更高的电催化性能。文献[6-7]指出,纳米晶Ni-Mo合金在较高温度下析氢反应过电位较低,但稳定性较差,使用寿命短,且在制备过程中析氢严重,影响了材料的化学活性;而多孔结构的Raney Ni合金和Ni60Mo40合金在连续电解条件下对氢的析出反应有极高的电催化性能和电化学稳定性[8-11],但在间歇电解条件下,尤其停电2周以后,这两种合金的电化学稳定性均不够理想,氢析出反应活性退化快。……
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