申请/专利权人：蓝星(北京)化工机械有限公司

申请日：2021-02-26

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN114959767B

主分类号：C25B11/053

分类号：C25B11/053;C25B11/061;C25B11/081;C25B11/093;C25B11/03;C25B1/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2022.09.16#实质审查的生效;2022.08.30#公开

摘要：一种镍基活性阴极及其制备方法，包括镍基材的导电基体，导电基体采用镍丝网制成，在导电基体的外表面包覆有金属氧化物催化剂中间层，在金属氧化物催化剂中间层的外表面包覆有金属单原子催化剂表面层；金属氧化物催化剂中间层由贵金属元素的氧化物和镧系元素的氧化物构成，金属氧化物涂层中按照金属成分计，其中贵金属元素的摩尔百分比为75％—85％，镧系元素的摩尔百分比为15％—25％；金属单原子催化剂表面层由贵金属元素构成。其目的在于提供一种工艺简单，易操作，制作成本低，能有效的吸收反向电流，抑制在电解停止时由逆电流引起的阴极劣化，并且能够抑制逆电流对阴极面网造成的伤害，降低电能消耗的镍基活性阴极及其制备方法。

主权项：1.镍基活性阴极，其特征在于包括镍基材的导电基体，导电基体采用镍丝网制成，在导电基体的外表面包覆有金属氧化物催化剂中间层，在金属氧化物催化剂中间层的外表面包覆有金属单原子催化剂表面层；所述金属氧化物催化剂中间层由贵金属元素的氧化物和镧系元素的氧化物构成，金属氧化物催化剂中间层的厚度为6μm—15μm，金属氧化物涂层中按照金属成分计，其中贵金属元素的摩尔百分比为75％—85％，镧系元素的摩尔百分比为15％—25％；所述金属单原子催化剂表面层由贵金属元素构成，金属单原子催化剂表面层的厚度为1μm—4μm；所述镍基活性阴极采用如下步骤制成：A、利用镍丝网制备镍基材的导电基体，对导电基体进行清洗，去除导电基体的表面污物，并使导电基体的表面粗糙；B、准备镧系元素的可溶性硝酸盐和贵金属元素的可溶性硝酸盐，将镧系元素的可溶性硝酸盐和贵金属元素的可溶性硝酸盐分别溶解在水中，得到镧系元素的可溶性硝酸盐溶液和贵金属硝酸盐溶液，备用；C、将步骤B得到的镧系元素的可溶性硝酸盐溶液和贵金属硝酸盐溶液按照贵金属元素的摩尔百分比为75％—85％，镧系元素的摩尔百分比为15％—25％的比例混合，混合溶液中贵金属的浓度为100-120克升，得到混合溶液；D、将步骤B中准备的贵金属硝酸盐溶液中贵金属的浓度调控为50-80克升,得到贵金属硝酸盐涂布溶液；E、将步骤C得到的混合溶液涂布到经过步骤A处理过的导电基体上，在空气气氛中将导电基体加热至100℃—300℃，加热时间为10分钟—50分钟，得到第一热处理导电性基材；然后再将第一热处理导电性基材加热至400℃—600℃，加热时间为10分钟—50分钟，得到导电性基材的外表面包覆有金属氧化物催化剂中间层的导电性基材；F、重复步骤E，直至导电性基材表面的金属氧化物催化剂中间层的的厚度为6μm—15μm；G、将步骤D得到的贵金属硝酸盐涂布溶液涂布到经过步骤F处理过的导电基体上，在惰性气体气氛中将导电基体加热至100℃—200℃，加热时间为10分钟—30分钟，得到第一热处理导电性基材；然后再将第一热处理导电性基材加热至350℃—550℃，加热时间为10分钟—30分钟，得到金属氧化物催化剂中间层的外表面包覆有金属单原子催化剂表面层的导电性基材；H、重复步骤G，直至导电性基材表面的金属单原子催化剂表面层的厚度为1μm—4μm，即为镍基活性阴极；所述贵金属硝酸盐包括硝酸钌、硝酸钯、硝酸铱、硝酸铂和硝酸银，所述金属氧化物涂层中按照金属成分计，其中贵金属元素的摩尔百分比为78％—82％，镧系元素的摩尔百分比为18％—22％；所述金属单原子催化剂表面层中贵金属元素的摩尔百分比为78％—82％，镧系元素的摩尔百分比为18％—22％。

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