离子液体中电沉积钴铬合金析氢性能研究

摘要：

为了研究电沉积合金材料的析氢性能,本文在离子液体中通过脉冲电沉积法在碳钢上制备钴铬合金,研究了离子液体中电沉积不同的钴盐浓度对析氢过电位的影响,并与离子液体中电沉积的Co电极和Cr电极,水溶液中电沉积的Co-Cr合金电极进行了对比分析.利用三电极体系测试沉积电极在碱性环境下的电化学性能,采用线性极化法、方波电位法、交流阻抗法、恒电流电解法等电化学测试方法,并结合XRD、SEM、EDS进行了形貌、物相与元素分析.实验结果表明:制备的Co-Cr合金是多晶的,其晶粒尺寸为12.3 nm;当电流密度为10和100 mA/cm2时,所对应的析氢过电位分别为-105和-408 mV;当塔菲尔斜率为-0.228 V/dec时,析氢电阻为2.45 Ω,计算得到其微观表面积为647 cm2;合金中Cr的质量分数约为8.5％,Co的质量分数约78.5％.随着钴盐浓度的上升,电沉积的钴铬合金电极的析氢性能越来越好.在离子液体中,通过脉冲电沉积制备的Co-Cr合金电极具有出色的电化学析氢性能,析氢机理为析氢反应动力学中的Volmer-Heyrovsky反应机理,析氢性能远优于水溶液中电沉积的Co-Cr合金电极.

关键词：离子液体、钴铬合金、正交实验、析氢性能、碱性环境

所属期刊栏目：31

分类号：O469(真空电子学（电子物理学）)

在线出版日期：2023-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：78-86