多孔枝晶镍铜合金的制备及其电催化析氢、肼氧化性能

更新时间:2023-05-28

【摘要】以镍网（NM）为基体,采用氢气泡模板法合成了独立分相金属Ni、Cu为主晶相、具有四级复合微纳结构的镍铜合金电催化剂（NiCu/NM）。在电催化析氢（HER）及肼氧化（HzOR）反应中,NiCu/NM表现出优良的催化活性,在1.0 mol·L-1KOH(含0.5 mol·L-1N2H4·H2O)溶液中,电流密度为10 mA·cm-2时,其需要的HER及HzOR过电势分别为104和41 mV;在双电极体系中,电流密度为100 mA·cm-2时,NiCu/NM的分解槽压仅为0.536 V,远低于全水分解过程所需的1.921 V,大大提高了电池的产氢效率。无论三电极体系还是双电极体系,NiCu/NM均表现出优异的催化活性及稳定性。分析认为,镍铜合金薄膜的多级复合结构使其展现出增大了近14倍的电化学活性面积（ECSA）,为电催化反应提供了大量催化活性位点,也为电极表面的电荷传输、物质传递提供了充足的通道;Cu的掺入提高了材料的本征HER活性,两者协同促进了电催化活性的提升,其中NiCu/NM的结构优势对其优良的催化性能起主导作用。

【关键词】 电解水 镍铜合金 氢气泡模板法 析氢反应 肼氧化反应

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