CN105334251B - 类银耳状的Fe-Ni双金属氢氧化物、析氧电极及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种类银耳状的Fe‑Ni双金属氢氧化物、析氧电极及其制备方法和应用,该Fe‑Ni双金属氢氧化物的制备方法,包括:1)将可溶性铁盐、可溶性镍盐、表面活性剂和溶剂混合制成盐溶液;2)将盐溶液与还原剂进行氧化还原反应直至反应体系变色以制得反应混合物;3)将反应混合物固液分离取固体,然后将固体洗涤、干燥和研磨制得Fe‑Ni双金属氢氧化物。该Fe‑Ni双金属氢氧化物以及含有该Fe‑Ni双金属氢氧化物的析氧电极具有优异的电化学稳定性、循环稳定性和OER催化性能;同时该Fe‑Ni双金属氢氧化物以及析氧电极的制备方法简单、条件温和且反应效率高。
Description
技术领域
本发明涉及双金属氢氧化物,具体地,涉及一种类银耳状的Fe-Ni双金属氢氧化物。
背景技术
燃料电池具有能量转换效率高、环境友好等特点,被称为是21世纪首选的洁净、高效的发电技术。燃料电池中应用到的双功能氧电极材料近来成为电化学领域的研究热点,长期以来人们进行了多种电催化材料的研究,主要包括以下几种材料:(1)贵金属材料,如Pt,(2)单一金属氧化物,(3)复合金属氧化物,(4)复合金属氢氧化物。其中,复合金属氢氧化物材料作为电催化剂材料使用时,具有成本低、强的耐腐烛性、较高的的OER(析氧反应)和ORR(氧化还原反应)电催化活性,从而成为了最有希望替代贵金属的氧电极材料。
析氧电极是碱性电解水工业中关键的部件之一,其最重要的性质就是对析氧反应的电催化活性。电解水过程中需要断裂O-H键、形成O-O双键并且伴随着质子和电子的释放,然而在酸性和碱性介质中动力学缓慢。因此,使用高活性的催化剂来减小过电位是实现高效的分解水的重要条件。
在电解碱性水的条件下,析氧电极必须保持结构的物理稳定性、耐蚀性和催化寿命长。因此,析氧电极须具备以下条件:(1)比表面积或者粗糙度大,(2)电极的导电率高,(3)对析氧反应的电催活性高。但是目前的析氧电极但是目前的析氧电极在碱性电解时的能耗有很大的一部分为析氢过电位和析氧过电位。因此,研究新型的电极材料来降低过电位,提高能量转换具有非常重要的实际意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种类银耳状的Fe-Ni双金属氢氧化物、析氧电极及其制备方法和应用,该Fe-Ni双金属氢氧化物以及含有该Fe-Ni双金属氢氧化物的析氧电极具有优异的电化学稳定性、循环稳定性和OER催化性能;同时该Fe-Ni双金属氢氧化物以及析氧电极的制备方法简单、条件温和且反应效率高。
为了实现上述目的,本发明提供了一种类银耳状的Fe-Ni双金属氢氧化物的制备方法,包括:
1)将可溶性铁盐、可溶性镍盐、表面活性剂和溶剂混合制成盐溶液;
2)将盐溶液与还原剂进行氧化还原反应直至反应体系变色以制得反应混合物;
3)将反应混合物固液分离取固体,然后将固体洗涤、干燥和研磨制得Fe-Ni双金属氢氧化物。
本发明也提供了一种类银耳状的Fe-Ni双金属氢氧化物,其特征在于,Fe-Ni双金属氢氧化物通过上述的方法制得。
本发明还提供了一种析氧电极的制备方法,其特征在于,包括:
A、将上述的Fe-Ni双金属氢氧化物、碳、水、N,N二甲基甲酰胺和Nafion溶液混合制得分散液;
B、将分散液涂抹于玻碳电极上,然后干燥。
本发明进一步提供了一种析氧电极,其特征在于,析氧电极通过上述的方法制备而得。
本发明更进一步提供了一种如上述的Fe-Ni双金属氢氧化物或者如上述的析氧电极在能量存储、催化和传感领域中的应用,优选在OER催化中的应用。
通过上述技术方案,本发明提供的类银耳状的Fe-Ni双金属氢氧化物是以可溶性铁盐和可溶性镍盐为原料,在不添加任何碱源的条件下,将铁镍可溶性盐还原为单质,并以Fe单质和Ni单质为中介,通过单质纳米球的进一步反应得到目标产物。该Fe-Ni双金属氢氧化物是由疏松均匀的薄片组合而成,整体形状类似银耳状,在一定程度上形成了许多孔洞,进而保证了其具有良好的电化学可逆性、循环稳定性好和OER催化性能。另外,该Fe-Ni双金属氢氧化物的制备方法简单、反应条件温和、对环境友好、易操作,同时对设备要求低,且整体反应时间较短。此外,通过该Fe-Ni双金属氢氧化物制备析氧电极,该析氧电极的制备方法简单,并且制得的析氧电极具有优异的电化学可逆性、循环稳定性好和OER催化性能,进一步直接证明了Fe-Ni双金属氢氧化物具有优异的电化学特性。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是检测例1中A1放大40000倍下的扫描电子显微镜(SEM)图;
图2是检测例2中A1放大30000倍下的透射电子显微镜(TEM)图;
图3是检测例4中A1的OER性能测试的CV曲线图;
图4是检测例4中A1的OER性能测试的EIS曲线图。
图5是检测例3中A1的XRD图;
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明提供了一种类银耳状的Fe-Ni双金属氢氧化物的制备方法,包括:
1)将可溶性铁盐、可溶性镍盐、表面活性剂和溶剂混合制成盐溶液;
2)将盐溶液与还原剂进行氧化还原反应直至反应体系变色以制得反应混合物;
3)将反应混合物固液分离取固体,然后将固体洗涤、干燥和研磨制得Fe-Ni双金属氢氧化物。
在发明的步骤1)中,各物质的用量可以在宽的范围内选择,但是为了使得制得的Fe-Ni双金属氢氧化物具有更优异的电化学稳定性、循环稳定性和OER催化性能,优选地,相对于3mmol的可溶性铁盐,所述可溶性镍盐的用量为1-9mmol,所述表面活性剂为的用量为0.1-7g,所述溶剂的用量为5-600ml。
在发明的步骤1)中,可溶性铁盐、可溶性镍盐、表面活性剂和溶剂的具体种类可以在宽的范围内选择,但是从产率和成本上考虑,优选地,在步骤1)中,可溶性铁盐选自硝酸铁、氯化铁、硫酸铁和醋酸铁中的一种或多种,可溶性镍盐选自硝酸镍、氯化镍、硫酸镍和醋酸镍中的一种或多种,表面活性剂选自聚乙烯吡咯环酮、十二烷基硫酸钠、直链烷基苯磺酸钠和烷基醇酰胺中的一种或多种,溶剂选自水、甲醇和乙醇中的一种或多种。
在发明的步骤1)中,混合可以是本领域中任何一种常规的混合方式,如搅拌混合,但是从产率和成本上考虑,优选地,混合采用超声振荡的方式,并且至少满足以下条件:超声频率为20-22KHz,混合温度为20-35℃,混合时间为10-30min。
在发明的步骤2)中,各物质的用量可以在宽的范围内选择,但是为了使得氧化还原反应能够充分地进行,优选地,以含有3mmol的可溶性铁盐的所述盐溶液为基准,所述还原剂的用量为2-270mmol。
在发明的步骤2)中,还原剂的具体种类可以在宽的范围内选择,但是为了从成本以及产率考虑,优选地,还原剂选自硼氢化钠、四氢铝锂和钯炭中的一种或多种。更优选地,还原剂通过硼氢化钠溶液中的硼氢化钠提供,并且硼氢化钠溶液中硼氢化钠的浓度为5-50mg/ml。
在发明的步骤2)中,氧化还原反应的具体条件可以在宽的范围内选择,但是为了使得氧化还原反应能够充分地进行,优选地,氧化还原反应至少满足以下条件:反应温度为20-35℃,混合时间为1.5-3h。
为了提高类银耳状的Fe-Ni双金属氢氧化物的产率,优选地,该氧化还原反应在保护气的存在下进行,更优选地,保护气为氩气和/或氮气。
在发明的步骤3)中,固液分离可以是本领域中任何一种常规的固液分离的方式,如过滤、蒸馏,但是为了使得氧化还原反应能够充分地进行,优选地,在步骤3)中,固液分离采用过滤的方式进行。
在发明的步骤3)中,洗涤的具体步骤可以是本领域中任何一种常规洗涤方式,但是为了能够充分地进行稀洗涤,优选地,在步骤3)中,洗涤为:先将气溶胶产物用水洗涤2-4次,然后再用乙醇洗涤2-3次。
在发明的步骤3)中,干燥的具体条件可以在宽的范围内选择,但是从干燥的效果上考虑,优选地,干燥至少满足以下条件:干燥温度为50-70℃,干燥时间为10-12h。
在发明的步骤3)中,研磨的程度可以在宽的范围内选择,但是为了使得制得的Fe-Ni双金属氢氧化物具有更优异的OER催化性能,优选地,Fe-Ni双金属氢氧化物的粒径为1-4μm。
本发明也提供了一种类银耳状的Fe-Ni双金属氢氧化物,其特征在于,Fe-Ni双金属氢氧化物通过上述的方法制得。
本发明还提供了一种析氧电极的制备方法,其特征在于,包括:
A、将上述的Fe-Ni双金属氢氧化物、碳、水、N,N二甲基甲酰胺和Nafion溶液混合制得分散液;
B、将分散液涂抹于玻碳电极上,然后干燥。
在上述的步骤A中,各物质的用量可以在宽的范围内选择,但是为了使得制得的析氧电极具有更优异的电化学性质(化学稳定性、循环稳定性和OER催化性能),优选地,相对于2mg的Fe-Ni双金属氢氧化物,所述碳的用量为0.5-2mg、水的用量为0.5~1mL,N,N-二甲基甲酰胺的用量为0.25~0.5mL,Nafion溶液的用量为5~20μL,并且Nafion溶液的浓度为3-10重量%。
在上述的步骤A中,混合可以是本领域中任何一种常规的混合方式,如搅拌混合,但是为了使得各组分能够充分地分散,优选地,混合采用超声振荡的方式,并且至少满足以下条件:超声频率为20-22KHz,混合温度为20-35℃,混合时间为10-30min。
在上述的步骤B中,分散液的用量可以在宽的范围内选择,但是为了使得制得的析氧电极具有更优异的电化学性质(化学稳定性、循环稳定性和OER催化性能),优选地,在步骤B中,相对于玻碳电极的1cm2的表面积,分散液的用量为0.2mg。
在上述的步骤B中,干燥的具体条件可以在宽的范围内选择,但是从干燥效果上考虑,优选地,在步骤B中,干燥至少满足以下条件:干燥温度为20~35℃,干燥时间为2~12h。
为了使得制得的析氧电极具有更优异的电化学性质(化学稳定性、循环稳定性和OER催化性能),优选地,在步骤A之前,方法还包括将玻碳电极进行抛光处理。更优选地,抛光处理为将玻碳电极依次经过粒径为0.2-0.4μm的γ-Al2O3粉末和粒径为0.04-0.06μm的γ-Al2O3粉末进行抛光处理。
本发明进一步提供了一种析氧电极,其特征在于,析氧电极通过上述的方法制备而得。
本发明更进一步提供了一种如上述的Fe-Ni双金属氢氧化物或者如上述的析氧电极在能量存储、催化和传感领域中的应用,优选在OER催化中的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中,硝酸铁是西陇化工股份有限公司的市售品,硝酸镍是西陇化工股份有限公司的市售品,碳牌号为Vulcan XC-72,N,N二甲基甲酰胺为国药集团化学试剂有限公司的市售品,Nafion溶液为上海格式新能源技术有限公司的市售品,玻碳电极为五环高仕睿联科技有限公司的市售品,硼氢化钠为国药集团化学试剂有限公司的市售品,聚乙烯吡咯环酮为国药集团化学试剂有限公司的市售品。
制备例1
50mg/ml硼氢化钠溶液的配置:用天平准确称量1g的硼氢化钠固体放入烧杯中,用量筒准确量取20mL的冰水,然后将冰水倒入烧杯中,搅拌溶解。
5mg/ml硼氢化钠溶液的配置:用天平准确称量0.1g的硼氢化钠固体放入烧杯中,用量筒准确量取20mL的冰水,然后将冰水倒入烧杯中,搅拌溶解。
制备例2
0.1mol/L硝酸铁液的配置:用天平准确称量2.020g的硝酸铁固体放入烧杯中,取适量的去离子水溶解,再用玻璃棒将烧杯中溶液引流至50mL容量瓶中,接着用去离子水洗涤烧杯几次并将溶液转移至容量瓶中,最后用胶头滴管滴加蒸馏水至容量瓶的刻度线处,摇匀,定容。
1mol/L硝酸铁液的配置:用天平准确称量20.20g的硝酸铁固体放入烧杯中,取适量的去离子水溶解,再用玻璃棒将烧杯中溶液引流至50mL容量瓶中,接着用去离子水洗涤烧杯几次并将溶液转移至容量瓶中,最后用胶头滴管滴加蒸馏水至容量瓶的刻度线处,摇匀,定容。
制备例3
0.1mol/L硝酸镍液的配置:用天平准确称量1.4540g的硝酸镍固体放入烧杯中,取适量的去离子水溶解,再用玻璃棒将烧杯中溶液引流至50mL容量瓶中,接着用去离子水洗涤烧杯几次并将溶液转移至容量瓶中,最后用胶头滴管滴加蒸馏水至容量瓶的刻度线处,摇匀,定容。
1mol/L硝酸镍液的配置:用天平准确称量14.540g的硝酸镍固体放入烧杯中,取适量的去离子水溶解,再用玻璃棒将烧杯中溶液引流至50mL容量瓶中,接着用去离子水洗涤烧杯几次并将溶液转移至容量瓶中,最后用胶头滴管滴加蒸馏水至容量瓶的刻度线处,摇匀,定容。
实施例1
1)将3mL硝酸铁水溶液(浓度为0.1mol/L)、7mL硝酸镍水溶液(浓度为0.1mol/L)、0.5g的PVP(聚乙烯吡咯烷酮)和50mL水于25℃下进行超声溶解(超声频率为21KHz)20min至均一透明的盐溶液;
2)将上述盐溶液与20mL的硼氢化钠水溶液(浓度为50mg/mL)于25℃下反应2h;
3)将上述反应体系的混合液过滤取固定,接着分别用去离子水和乙醇各洗涤3次,然后将所得物在60℃下干燥11h,最后研磨至粒径为1-4μm的粉末,即Fe-Ni双金属氢氧化物A1。
实施例2
按照实施例1的方法制得Fe-Ni双金属氢氧化物A2,不同的是,0.1mol/L的硝酸铁溶液的用量为5ml,0.1mol/L的硝酸镍溶液的用量为5ml。
实施例3
按照实施例1的方法制得Fe-Ni双金属氢氧化物A3,不同的是,0.1mol/L的硝酸铁溶液的用量为7ml,0.1mol/L的硝酸镍溶液的用量为3ml。
实施例4
按照实施例1的方法制得Fe-Ni双金属氢氧化物A4,不同的是,将3ml的0.1mol/L的硝酸铁溶液换为3ml的1mol/L的硝酸铁溶液,将7ml的0.1mol/L的硝酸镍溶液换为7ml的1mol/L的硝酸镍溶液。
实施例5
按照实施例1的方法制得Fe-Ni双金属氢氧化物A5,不同的是,将3ml的0.1mol/L的硝酸铁溶液换为5ml的1mol/L的硝酸铁溶液,将7ml的0.1mol/L的硝酸镍溶液换为5ml的1mol/L的硝酸镍溶液。
实施例6
按照实施例1的方法制得Fe-Ni双金属氢氧化物A6,不同的是,将3ml的0.1mol/L的硝酸铁溶液换为7ml的1mol/L的硝酸铁溶液,将7ml的0.1mol/L的硝酸镍溶液换为3ml的1mol/L的硝酸镍溶液。
实施例7
按照实施例1的方法制得Fe-Ni双金属氢氧化物A7,不同的是,将3ml的0.1mol/L的硝酸铁溶液换为3ml的1mol/L的硝酸铁溶液,将7ml的0.1mol/L的硝酸镍溶液换为7ml的1mol/L的硝酸镍溶液;并且步骤2)在氩气保护的条件下进行。
实施例8
按照实施例1的方法制得Fe-Ni双金属氢氧化物A8,不同的是,将3ml的0.1mol/L的硝酸铁溶液换为3ml的1mol/L的硝酸铁溶液,将7ml的0.1mol/L的硝酸镍溶液换为7ml的1mol/L的硝酸镍溶液。
实施例9
按照实施例1的方法制得Fe-Ni双金属氢氧化物A9,不同的是,将3ml的0.1mol/L的硝酸铁溶液换为3ml的1mol/L的硝酸铁溶液,将7ml的0.1mol/L的硝酸镍溶液换为7ml的1mol/L的硝酸镍溶液,将硼氢化钠溶液的浓度改为5mg/ml。
实施例10
按照实施例1的方法制得Fe-Ni双金属氢氧化物A10,不同的是,将硝酸铁溶液换为同体积同浓度的硫酸铁溶液,将硝酸镍溶液换为同体积同浓度的硫酸镍溶液,将硼氢化钠溶液换为同体积同浓度的四氢铝锂溶液,将PVP换为同重量的十二烷基硫酸钠。
对比例1
按照实施例1的方法制得金属氢氧化物B1,不同的是,步骤1)中未使用硝酸铁溶液。
对比例2
按照实施例1的方法制得金属氢氧化物B2,不同的是,步骤1)中未使用硝酸镍溶液。
对比例3
按照实施例1的方法制得金属氢氧化物B3,不同的是,步骤1)中未使用PVP。
对比例4
按照实施例1的方法制得金属氢氧化物B4,不同的是,步骤2)中未使用硼氢化钠溶液。
检测例1
通过日本日立Hitachi S-4800 SEM对A1-A10进行扫描电镜检测,观察形貌同时检测粒径,A1的扫描电子显微镜(SEM)图见图1,由图1可知,合成得到的材料是粒径大小为1-4μm的类银耳状结构。
同样地,A2-A10也与A1得到的材料大小形貌保持一致,而B1-B4则未能与A1得到的材料保持一致。
检测例2
通过日本日立Hitachi TEM对A1-A10进行透射电镜检测,观察形貌同时检测粒径,A1的透射电子显微镜(TEM)图见图2,由图2可知,合成得到的材料是粒径大小为1-4μm的类银耳状结构。
同样地,A2-A10也与A1得到的材料大小形貌保持一致,而B1-B4则未能与A1得到的材料保持一致。
检测例3
通过日本岛津公司的XRD-6000对A1-A10进行XRD检测,A1的XRD检测图见图5,由图5可知,该材料是铁镍双金属氢氧化物。
同样地,A2-A10的XRD检测结果也与A1得到的结果保持一致,而B1-B4的XRD检测结果则未能与A1得到的材料测试结果保持一致。
应用例1
将玻碳电极依次用0.3um的γ-Al2O3粉末和0.05um的γ-Al2O3粉末抛光。接着将A1(2mg)和碳(1mg,牌号为Vulcan XC-72)溶于0.665ml去离子水和0.335ml的DMF混合溶剂中,并加入10ul 5重量%的nafion溶液,于25℃下进行超声溶解(超声频率为21KHz)20min至完全溶解。将6.7ul的上述溶液滴在抛光后的玻碳电极(表面积为0.19625cm2)上,在25℃下自然干燥7h制得析氧电极。
检测例4
在25℃的三电极电化学工作站上进行电化学测量测试,其中Pt丝电极为对电极,析氧电极为工作电极,Ag/AgCl为参比电极,电解液为O2充足的1M的KOH溶液。其中,OER性能检测的CV曲线见图3,由图3可知材料的析氧性能优异,并且随着循环的进行,材料活性也能够维持一定的时间。OER性能检测的EIS曲线见图4,由图4可知该材料组成的电极体系阻值很小,在同等的电流条件下材料的电极电势很小,即能降低过电位,提高能量转换。
同样地,A2-A10制得的析氧电极也与A1得到的结果保持一致,而B1-B4制得的析氧电极则未能与A1得到的材料测试结果保持一致。
由上述实施例、对比例、应用例和检测例可知,本发明提供的类银耳状的Fe-Ni双金属氢氧化物的电化学性质(化学稳定性、循环稳定性和OER催化性能)。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (25)
1.一种类银耳状的Fe-Ni双金属氢氧化物的制备方法,其特征在于,包括:
1)将可溶性铁盐、可溶性镍盐、表面活性剂和溶剂混合制成盐溶液;
2)将所述盐溶液与还原剂进行氧化还原反应直至反应体系变色以制得反应混合物;
3)将所述反应混合物固液分离取固体,然后将所述固体洗涤、干燥和研磨制得所述Fe-Ni双金属氢氧化物。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,在步骤1)中,相对于3mmol的可溶性铁盐,所述可溶性镍盐的用量为1-9mmol,所述表面活性剂为的用量为0.1-7g,所述溶剂的用量为5-600ml。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其中,在步骤1)中,所述可溶性铁盐选自硝酸铁、氯化铁、硫酸铁和醋酸铁中的一种或多种,所述可溶性镍盐选自硝酸镍、氯化镍、硫酸镍和醋酸镍中的一种或多种,表面活性剂选自聚乙烯吡咯环酮、十二烷基硫酸钠、直链烷基苯磺酸钠和烷基醇酰胺中的一种或多种,所述溶剂选自水、甲醇和乙醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其中,在步骤1)中,所述混合采用超声振荡的方式,并且至少满足以下条件:超声频率为20-22KHz,混合温度为20-35℃,混合时间为10-30min。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法,其中,在步骤2)中,以含有3mmol的可溶性铁盐的所述盐溶液为基准,所述还原剂的用量为2-270mmol。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其中,所述还原剂选自硼氢化钠、四氢铝锂和钯炭中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其中,所述还原剂通过硼氢化钠溶液中的硼氢化钠提供,并且所述硼氢化钠溶液中硼氢化钠的浓度为5-50mg/ml。
8.根据权利要求5所述的制备方法,其中,所述氧化还原反应至少满足以下条件:反应温度为20-35℃,混合时间为1.5-3h。
9.根据权利要求5所述的制备方法,其中,所述氧化还原反应在保护气的存在下进行。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其中,所述保护气为氩气和/或氮气。
11.根据权利要求6-10中任意一项所述的制备方法,其中,在步骤3)中,所述固液分离采用过滤的方式进行。
12.根据权利要求6-10中任意一项所述的制备方法,其中,在步骤3)中,所述洗涤为:先将气溶胶产物用水洗涤2-4次,然后再用乙醇洗涤2-3次。
13.根据权利要求6-10中任意一项所述的制备方法,其中,所述干燥至少满足以下条件:干燥温度为50-70℃,干燥时间为10-12h。
14.根据权利要求6-10中任意一项所述的制备方法,其中,所述Fe-Ni双金属氢氧化物的粒径为1-4μm。
15.一种类银耳状的Fe-Ni双金属氢氧化物,其特征在于,所述Fe-Ni双金属氢氧化物通过权利要求1-14中任意一项所述的方法制得。
16.一种析氧电极的制备方法,其特征在于,包括:
A、将权利要求15所述的Fe-Ni双金属氢氧化物、碳、水、N,N二甲基甲酰胺和Nafion溶液混合制得分散液;
B、将所述分散液涂抹于玻碳电极上,然后干燥。
17.根据权利要求16所述的制备方法,其中,在步骤A中,相对于2mg的所述Fe-Ni双金属氢氧化物,所述碳的用量为0.5-2mg,所述水的用量为0.5~1mL,所述N,N-二甲基甲酰胺的用量为0.25~0.5mL,所述Nafion溶液的用量为5~20μL,并且所述Nafion溶液的浓度为3-10重量%。
18.根据权利要求16所述的制备方法,其中,所述混合采用超声振荡的方式,并且至少满足以下条件:超声频率为20-22KHz,混合温度为20-35℃,混合时间为10-30min。
19.根据权利要求16-18中任意一项所述的制备方法,其中,在步骤B中,相对于所述玻碳电极的1cm2的表面积,所述分散液的用量为0.2mg。
20.根据权利要求16-18中任意一项所述的制备方法,其中,在步骤B中,所述干燥至少满足以下条件:干燥温度为20~35℃,干燥时间为2~12h。
21.根据权利要求16-18中任意一项所述的制备方法,其中,在步骤A之前,所述方法还包括将所述玻碳电极进行抛光处理。
22.根据权利要求21所述的制备方法,其中,所述抛光处理为将所述玻碳电极依次经过粒径为0.2-0.4μm的γ-Al2O3粉末和粒径为0.04-0.06μm的γ-Al2O3粉末进行抛光处理。
23.一种析氧电极,其特征在于,所述析氧电极通过权利要求16-22中任意一项所述的方法制备而得。
24.一种如权利要求15所述的Fe-Ni双金属氢氧化物或者如权利要求23所述的析氧电极在能量存储、催化和传感领域中的应用.
25.根据权利要求24所述的应用,其中,所述Fe-Ni双金属氢氧化物或者所述的析氧电极在OER催化中的应用。
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