本發明屬于海水制氫電解槽，具體涉及一種海水制氫電解槽的電極及其制備方法。

背景技術：

1、隨著社會的發展，能源逐漸成為制約人類發展的瓶頸，環境問題也日益突出。因此，如何開發高效、環保的可再生能源成為社會和經濟可持續發展的重要研究課題。近年來，人們逐漸開發了太陽能、風能、氫能等可再生能源。其中，太陽能、風能易受環境因素的制約，且能源利用效率低，運輸困難。氫能具有熱值高、便于儲存及運輸、環保無污染等優點，成為21世紀最具發展前途的能源。

2、目前，氫氣的制備工藝例如有電解水制氫、生物質燃燒制氫、煤氣化制氫、太陽能光解制氫等。然而，目前催化劑的效率及成本仍有待于進一步提升。而且，在制氫電極中，存在催化劑和基材的結合不牢固等問題，嚴重時會阻礙電荷的傳輸，限制催化劑活性位點的充分暴露，降低催化劑活性和催化效率，影響電解水制氫的性能。

技術實現思路

1、為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的。

2、本發明提供一種海水制氫電解槽的電極，其特征在于，包括：

3、基材；

4、催化劑層，其表面包括鉬基材料的金屬或氧化金屬。

5、在一實施例中，所述催化劑層可包括納米顆粒、納米線、納米鏈或納米薄片結構。

6、在一實施例中，所述催化劑層包括第一金屬催化劑層及第二金屬催化劑層，所述第一金屬催化劑層及第二金屬催化劑層的合金比例不同。

7、本發明還提供一種海水制氫電解槽的電極的制備方法，至少包括以下步驟：

8、提供一基材；

9、在所述基材上形成催化劑層，其中所述催化劑層的表面包括鉬基材料的金屬或氧化金屬。

10、在一實施例中，形成所述催化劑層的步驟包括:

11、制備金屬前驅體溶液；

12、在預設溫度下保溫攪拌預設時間，獲得中間體；

13、合成所述中間體及納米金屬顆粒，獲得電極催化劑；以及

14、形成所述電極催化劑于所述基材上。

15、在一實施例中，金屬前驅體溶液包括過渡金屬、鑭系稀土元素和鉑族貴金屬元素中的至少兩種，其中所述過渡金屬包括mn、cr、zr、fe、co、ni、cu、zn、mo或w等中的至少一種，所述鉑族貴金屬元素包括ru、rh、pd、ag、os、ir、pt或au等中的至少一種。

16、在一實施例中，制備方法還包括:

17、依次加入第一誘導劑和第二誘導劑，所述第一誘導劑包括金屬酸鹽、金屬鹵化物、金屬硫酸鹽以及金屬硝酸鹽等溶劑，金屬選自mn、cr、fe、co、ni、cu、zn和鉑族貴金屬元素中的至少兩種，所述第二誘導劑選自甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、環己烷、乙酸乙酯和二甲基亞砜等有機溶劑中的至少一種。

18、在一實施例中，所述金屬前驅體溶液、第一誘導劑和第二誘導劑的(摩爾)比為1:1～1:10。

19、在一實施例中，所述電極催化劑中的有機誘導劑選自間苯二酸酯、苯二甲酸鹽、1,4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷、三乙烯二胺、1,4-二甲基哌嗪、六亞甲基四胺、均苯四甲酸、均苯三甲酸、1,4-二(1h-吡唑-4-基)苯、1,4,7,10-四氮雜環十二烷-1,4,7,10-四羧酸、2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪、三(異丁基氨基乙基)胺、雙(3,5-二羧基苯基)偶氮、聯苯二甲酸、2,5-二羥基對苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、1,4-亞苯基二乙酸、1,1,2,2-四(4-羧基苯)乙烯、1,3,5-三(4-羧基苯基)苯、2-(二苯基膦基)對苯二甲酸、2-氨基-4-羥基-6-甲基嘧啶、2-甲基咪唑、2-氨基對苯二甲酸、對苯二甲酸、富馬酸和偏苯三酸三辛酯等中的至少一種。

20、在一實施例中，所述催化劑層包括第一金屬催化劑層及第二金屬催化劑層。

21、綜上所述，本發明提供了一種海水制氫電解槽的電極及其制備方法，能夠保護電極免受氯離子腐蝕，延長使用壽命。

技術特征：

1.一種海水制氫電解槽的電極，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的海水制氫電解槽的電極，其特征在于：所述催化劑層可包括納米顆粒、納米線、納米鏈或納米薄片結構。

3.根據權利要求1所述的海水制氫電解槽的電極，其特征在于：所述催化劑層包括第一金屬催化劑層及第二金屬催化劑層，所述第一金屬催化劑層及第二金屬催化劑層的合金比例不同。

4.一種海水制氫電解槽的電極的制備方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：形成所述催化劑層的步驟包括:

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述金屬前驅體溶液包括過渡金屬、鑭系稀土元素和鉑族貴金屬元素中的至少兩種，其中所述過渡金屬包括mn、cr、zr、fe、co、ni、cu、zn、mo或w等中的至少一種，所述鉑族貴金屬元素包括ru、rh、pd、ag、os、ir、pt或au等中的至少一種。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：還包括:

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述金屬前驅體溶液、第一誘導劑和第二誘導劑的(摩爾)比為1:1～1:10。

9.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述電極催化劑中的有機誘導劑選自間苯二酸酯、苯二甲酸鹽、1,4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷、三乙烯二胺、1,4-二甲基哌嗪、六亞甲基四胺、均苯四甲酸、均苯三甲酸、1,4-二(1h-吡唑-4-基)苯、1,4,7,10-四氮雜環十二烷-1,4,7,10-四羧酸、2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪、三(異丁基氨基乙基)胺、雙(3,5-二羧基苯基)偶氮、聯苯二甲酸、2,5-二羥基對苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、1,4-亞苯基二乙酸、1,1,2,2-四(4-羧基苯)乙烯、1,3,5-三(4-羧基苯基)苯、2-(二苯基膦基)對苯二甲酸、2-氨基-4-羥基-6-甲基嘧啶、2-甲基咪唑、2-氨基對苯二甲酸、對苯二甲酸、富馬酸和偏苯三酸三辛酯等中的至少一種。

10.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述催化劑層包括第一金屬催化劑層及第二金屬催化劑層。

技術總結
本發明屬于海水制氫電解槽技術領域，具體涉及一種海水制氫電解槽的電極及其制備方法，電極包括：基材；催化劑層，其表面包括鉬基材料的金屬或氧化金屬。所述制備方法至少包括以下步驟：提供一基材；在所述基材上形成催化劑層。通過本發明，能夠保護電極免受氯離子腐蝕，延長使用壽命。

技術研發人員：請求不公布姓名,邢樹楠,請求不公布姓名,周振聲
受保護的技術使用者：蘇州莒納新材料科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24