堿性水電解析氫活性陰極的研究.pdf

1、在當(dāng)前的制氫工業(yè)生產(chǎn)中,堿性水電解技術(shù)工業(yè)化早、技術(shù)成熟、設(shè)備成本低,但因?yàn)槠淠芎妮^高,限制了它的應(yīng)用規(guī)模。降低能耗最有效的手段之一是制備出電催化活性高、壽命長的活性陰極。
　　在堿性水電解制氫電極的制備過程中,通過對金屬電極極板表面進(jìn)行電鍍,將普通的金屬電極制備為復(fù)合合金電極,可以降低極板的析氫過電位,進(jìn)而使水電解制氫過程的能耗降低。
　　本文中采用分層電沉積法制備Ni-Mo-S三元合金電極,并通過實(shí)驗(yàn)分析了電極制備過程中

2、硫源含量、鉬源含量、Ni-S電鍍電流密度、Ni-Mo電鍍電流密度和電鍍液溫度對電極活性的影響。結(jié)果表明,Ni-S電鍍階段的硫源含量和電流密度的改變,相對于Ni-Mo電鍍階段的鉬源含量和電流密度的改變,對電極的析氫過電位影響更大。本實(shí)驗(yàn)條件下適宜電鍍條件為硫脲在電鍍液中含量30gL-1,鉬酸鈉在電鍍液中含量25gL-1,Ni-S電鍍電流密度24mAcm-2,Ni-Mo電鍍電流密度24mAcm-2,電鍍液適宜溫度為40°C。
　　Ni

3、-Mo-S電極的析氫活性很高,但是長期電解實(shí)驗(yàn)顯示其鍍層容易脫落,槽電壓持續(xù)升高。為找到電催化活性高且壽命長的新型陰極,本文分別考察了Ni-S-Zn、Ni-P-S和Ni-P-Zn電極,發(fā)現(xiàn)Ni-P-Zn-40°C陰極在長期電解測試中槽電壓較低而且相對平穩(wěn)。進(jìn)一步研究表明本實(shí)驗(yàn)條件下Ni-S-Zn電極的適宜制備條件為Ni-S階段電沉積電流密度24mAcm-2,Ni-Zn電沉積階段電流密度24mAcm-2,Ni-S電鍍液中硫源硫脲30gL-