Ni-NiO/N-C的制备及其电解水析氢性能

摘要：

电催化分解水制氢(HER)被认为是最具应用前景的能量转换方式之一,可同时获得高纯度氢气并实现能量储存与转化,其关键在于低廉、高效且高稳定HER电催化剂的设计与开发.采用一步水热法得到羟基氧化镍/聚苯胺(NiOOH/PANI)催化剂前驱体,经800℃热解后制备出Ni-NiO/N-C负载型电催化剂,并考察其HER性能.采用XRD、SEM、TEM、BET、XPS和Raman等手段对催化剂的物理化学属性进行表征,结果表明催化剂主要呈现出均匀的碳纳米片状堆积结构,Ni和NiO同时存在且均匀分布在载体N-C表面.电化学性能测试结果表明该催化剂的催化性能与催化剂中金属Ni的相对含量密切相关,当前驱体中苯胺添加量为0.6 mL时,所得催化剂Ni-NiO/N-C-0.6上金属Ni相对含量最高,电催化性能最好,在电流密度为10 mA·cm?2时过电位仅为168 mV,且连续工作16 h或经历1000次循环伏安测试后,催化活性基本不变,展现出优异的催化稳定性,具有广阔的应用前景.

关键词：氢能、电解水、催化剂、镍、氧化镍、氮掺杂碳

所属期刊栏目：39

分类号：TB331(工程材料学)

资助基金：郑州轻工业大学星空众创空间孵化项目;河南省自然科学基金;NSFC-河南联合基金重点项目

在线出版日期：2022-04-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1667-1677