钒掺杂Ni3S2/泡沫镍电极材料制备及其电催化析氢性能分析

作者：周丽景; 韩知璇; 赵震^*; 朱郁; 邓长月; 张洪波

来源：沈阳师范大学学报(自然科学版), 2020, 38(02): 117-124.

• 偏钒酸铵
• 泡沫镍
• 电催化剂
• 析氢反应
• 碱性介质

氢能作为一种能量载体,具有清洁无污染、可再生、安全等优点,被誉为人类的终极清洁能源。因此发展高效、稳定的电催化析氢催化剂对可再生能源的转换利用至关重要。以偏钒酸铵为钒源,F127为结构调控剂,采用水-乙二醇混合溶剂体系制备了钒掺杂的Ni3S2/泡沫镍自支撑电极。通过X-射线光电子能谱(XPS)分析,掺杂钒的价态为+5价。通过研究该催化剂在1 M KOH碱性介质中的电催化析氢反应性能。发现钒掺杂的Ni3S2/泡沫镍自支撑电极具有优异的电催化析氢性能,在碱性介质中仅需要206 mV的过电势就可以产生50 mA·cm-2的电流密度,低于没有钒掺杂Ni3S2/泡沫镍(226 mV)和空白NF(>350 mV)需要的过电势,并且该催化剂在电流密度为70 mA·cm-2时可以稳定10 h。性能结果说明金属掺杂优化了Ni3S2/泡沫镍自支撑电极的电催化析氢性能。

• 单位
  重质油国家重点实验室; 化学化工学院; 沈阳师范大学