【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鎳電極領域，特別涉及一種氫氣模板多孔電極及其制備方法。
技術介紹
1、一直以來電解水制氫行業使用雷尼鎳電極來增加比表面積、降低過電壓，在雷尼鎳涂層制作工藝中以等離子噴涂工藝為主，主要基于其工藝簡單、加工效率高和涂層與基體結合強度好。
2、盡管如此等離子噴涂雷尼鎳還是存在一些缺點：噴涂材料粒徑受限(粒徑≥50μm)造成雷尼鎳表面展開面積不足夠大(100㎡/g)，需要活化(用6m?naoh70℃去除al成分)提高成本降低效率，活化后的堿液也難以處理。為了避免粒徑限制造成的面積受限，有人提出電沉積鎳、鋅的方法，然后通過堿液洗滌去除鋅金屬來形成雷尼鎳表面。雖然這一工藝讓雷尼鎳表面積大增(500～600㎡/g)，但依然擺脫不了活化工序帶來成本上升和效率下降。
3、此外，鎳電極作為一種長時間電解制氫的材料，對鎳電極的自身強度也越來越有高要求，更高強度和更高韌性的鎳電極擁有著更長的使用壽命，隨著科技的發展，出現了越來越多的高分子纖維材料，針對鎳電極的這一特性，本專利技術提出一種在保證產氫效率的前提下，同時通過高分材料交聯獲得的高強度高韌性鎳電極。
技術實現思路
1、本專利技術的主要目的在于提供一種氫氣模板多孔電極及其制備方法，可以有效解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案為：
3、一種氫氣模板多孔電極的制備方法，包括以下步驟：
4、s1：制備電鍍液：
5、在電鍍槽內放入適量
6、s2：以50目的鎳絲網作為陰極，以鎳板作為陽極，將陰極和陽極放入到步驟s1中制備的電鍍液內；
7、s3：在陰極和陽極之間通入大電流，進行電鍍，在電鍍的過程中，同時向電鍍液中的陰極處發射超聲波，完成電鍍。
8、優選的，所述步驟s1中制備改性芳綸納米纖維微粉采用如下步驟：
9、s101：將芳綸納米纖維放入到含有異氰酸酯和苯并噻吩的飽和乙醇溶液中，并浸泡一段時間，浸泡之后的芳綸納米纖維通過乙醇清洗，在室溫下干燥之后機械研磨，研磨形成芳綸納米纖維微粉；
10、s102：將步驟s101中研磨完成的芳綸納米纖維微粉放入到含有氨基丙基三乙氧基硅烷和磷酸鈉的乙醇溶液中浸泡一段時間，浸泡完成通過濾紙過濾，繼續通過乙醇清洗，室溫下干燥得到芳綸納米纖維微粉。
11、優選的，所述步驟s101中芳綸納米纖維在含有異氰酸酯和苯并噻吩的飽和乙醇溶液的浸泡時間為8-17h，所述芳綸納米纖維微粉的粒度小于40um。
12、優選的，所述步驟s102中芳綸納米纖維微粉在含有氨基丙基三乙氧基硅烷和磷酸鈉的乙醇溶液中浸泡時間為7-15h，氨基丙基三乙氧基硅烷的濃度為5-8％，含有氨基丙基三乙氧基硅烷和磷酸鈉的乙醇溶液的ph在7.8-8.9之間。
13、優選的，所述步驟s1中nicl2·6h2o、niso4·6h2o和改性芳綸納米纖維微粉的摩爾濃度分別為0.2-0.45m、1.1-1.3m和0.042-0.065m，所述步驟s1中電鍍液的ph為3.5-5.5。
14、優選的，所述步驟s3中陰極和陽極之間通入的大電流強度為2.0-3.0a/cm2，所述電鍍槽內發射的超聲波頻率為19.8-22.1khz。
15、一種氫氣模板多孔電極，根據上述氫氣模板多孔電極的制備方法制備得到。
16、與現有技術相比，本專利技術具有如下有益效果：
17、1.本專利技術通過在電鍍液中加入適量的改性芳綸納米纖維微粉，由于芳綸納米纖維微粉在改性之后表面附著氨基，其帶有正電荷，可在電鍍過程與鎳離子同時朝向陰極進行移動，并且在陰極上與鎳結合，同時在鎳離子與改性芳綸納米纖維進行結合的時候，通過超聲波的震蕩，使鎳離子和改性芳綸納米纖維更加均勻的得到結合，適量的添加改性芳綸納米纖維微粉在不影響鎳電極自身導電能力的時候，同時能提升鎳電極的強度和韌性，能夠有效提高鎳電極的使用壽命。
18、2.本專利技術在工作電極上施加大電流，電鍍的副產物氫氣就會大量產生，氫氣泡會在鍍層上留下跡線孔洞，使鍍層表面形成7-10μm尺寸的粗糙表面，在大電流電沉積的同時對鍍槽整體進行超聲波處理，利用超聲波的震動和微射流，使氫氣泡在很小的尺寸(體積產生浮力小于吸附力)上就可以脫離電極表面，在鎳鍍層上形成大量密集且大小不一的跡線孔洞，使鎳鍍層表面晶粒進一步細化(4～6μm左右)，電極表面積大幅提高(800～1000㎡/g)。
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1.一種氫氣模板多孔電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種氫氣模板多孔電極的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中制備改性芳綸納米纖維微粉采用如下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種氫氣模板多孔電極的制備方法，其特征在于：所述步驟S101中芳綸納米纖維在含有異氰酸酯和苯并噻吩的飽和乙醇溶液的浸泡時間為8-17h，所述芳綸納米纖維微粉的粒度小于40um。
4.根據權利要求2所述的一種氫氣模板多孔電極的制備方法，其特征在于：所述步驟S102中芳綸納米纖維微粉在含有氨基丙基三乙氧基硅烷和磷酸鈉的乙醇溶液中浸泡時間為7-15h，氨基丙基三乙氧基硅烷的濃度為5-8％，含有氨基丙基三乙氧基硅烷和磷酸鈉的乙醇溶液的pH在7.8-8.9之間。
5.根據權利要求1所述的一種氫氣模板多孔電極的制備方法，其特征在于：所述步驟S1中NiCl2·6H2O、NiSO4·6H2O和改性芳綸納米纖維微粉的摩爾濃度分別為0.2-0.45M、1.1-1.3M和0.042-0.065M，所述步驟S1中電鍍液的pH為3.5-5.5。
...【技術特征摘要】
1.一種氫氣模板多孔電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種氫氣模板多孔電極的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中制備改性芳綸納米纖維微粉采用如下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種氫氣模板多孔電極的制備方法，其特征在于：所述步驟s101中芳綸納米纖維在含有異氰酸酯和苯并噻吩的飽和乙醇溶液的浸泡時間為8-17h，所述芳綸納米纖維微粉的粒度小于40um。
4.根據權利要求2所述的一種氫氣模板多孔電極的制備方法，其特征在于：所述步驟s102中芳綸納米纖維微粉在含有氨基丙基三乙氧基硅烷和磷酸鈉的乙醇溶液中浸泡時間為7-15h，氨基丙基三乙氧基硅烷的濃度為5-8％，含有氨基丙基三乙氧基硅烷...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王占陽，
申請(專利權)人：深圳市瑞麟科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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