Ni-Co合金复合MoS2多孔电极的制备及析氢性能研究

来源 :华北理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wintertear0704
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为了降低非贵金属电极材料的成本与能耗,采用脉冲电沉积的方法在Cu基体表面制备了Ni-Co-Zn/Mo S2复合电极,然后在70℃6 mol/L的氢氧化钠溶液中去合金化,制备出Ni-Co/Mo S2多孔复合电极。采用循环伏安法、交流阻抗谱法和计时电流法研究了p H和柠檬酸钠含量对Ni-Co-Zn电沉积行为的影响以及Zn与Mo S2对Ni-Co电沉积行为的影响。结果表明:随着p H值的增加,Ni-Co-Zn的沉积受到抑制增强,尤其是p H为7和8时,还原电位大量负移。电解液p H值的改变会导致成核率变化,进而影响晶粒的大小;柠檬酸钠的含量增加对金属离子的还原抑制作用增强,导致Ni-Co-Zn成核方式由二维成核与三维成核串联变为二维成核;Ni、Co和Zn相互之间存在异常共沉积,Zn的加入虽然推迟了Ni-Co的沉积,但是Ni-Co的形核方式由连续形核转变为瞬时形核;Mo S2加入电解液中吸附于电极表面改变电极表面的活性位点,金属离子的反应形式没有改变,但电化学还原反应受到Mo S2颗粒的抑制;Mo S2粒子加入促进Ni-Co的电结晶过程,使形核过程完全转变为瞬时三维成核。随着过电位的增大,结晶成核与生长过程所需弛豫时间减少,成核率提高。利用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜表征了不同工艺参数下Ni-Co/Mo S2复合多孔电极的表面形貌、三维形貌与粗糙度,并采用阴极极化曲线与电化学阻抗谱分析了不同工艺参数对Ni-Co/Mo S2复合多孔电极材料析氢性能的影响,得到了Ni-Co/Mo S2复合多孔电极材料制备的最优工艺参数,p H值为6、平均电流密度为5 A·dm-2、占空比为0.2和镀液温度为40℃。图39幅;表22个;参65篇。
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