论文部分内容阅读
能源是支撑社会经济发展的物质基础。氢以其清洁无污染、高效、可储存和运输等优点,被视为最理想的能源载体。水电解制氢是目前广泛采用的制氢方法之一,研究制备高活性、低成本的析氢电极一直是研究者广泛关注的一个重要研究课题。
本文综述了氢的生产方法、电解水的发展概况及现状、析氢催化阴极的研究现状、水电解阳极的研究进展,指出了镍基合金电极是当前研究最广、最适合水电解制氢设备的电极,介绍了制备方法、镀液组成、镀层厚度、镀后处理、加入第三种元素对镍基合金电极的影响。
本文开展了Ni-S电极、Ni-Sn和三元合金电极的研究,针对不同制备方法下的Ni-S、Ni-Sn和Ni-S-Mn电极,分别经过极化测试、循环伏安法测试,研究每种电极的析氢性能和稳定性,并通过组建试验平台装槽测试,模拟工业使用环境,在同等工况下,对比RaneyNi电极,研究比较了Ni-S、Ni-Sn和Ni-S-Mn电极的析氢电催化性能,获得良好的Ni-Sn析氢电极。该电极在电流密度2000A/m2,温度60℃时,小室电压不超过1.95V,在电流密度4000A/m2,温度60℃时,小室电压不超过2.1V。此指标接近国外同类产品水平。