水电解阳极的制备方法、电极及电解槽与流程

本申请涉及碱性水电解阳极，尤其涉及一种水电解阳极的制备方法、电极及电解槽。

背景技术：

1、近年来，针对碳排放引起的地球温室化、化石燃料的储量减少等问题，对清洁能源、可再生能源的需求日益增加。氢能作为良好的清洁能源载体，具有零污染、高能量、来源广等特点，是理想的绿色能源，也是未来的主要能源。氢能的主要来源有化工业生产中的副产品以及电解水制氢等，而电解水制氢有着诸多的优点，一方面原材料易获得，设备简单、操作管理方便；另一方面电解水制氢的生产过程无污染。但目前水电解制氢能耗较大，其中，水电解过程中较高的析氧过电位是造成高能耗的一个主要原因，因此寻求水电解制氢的节能途径意义重大。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请提供一种水电解阳极的制备方法、电极及电解槽，至少能够解决前述的技术问题。

2、根据本申请的第一方面，提供一种水电解阳极的制备方法，包括：

3、将镍的可溶性盐加水溶解配成镍盐溶液；按照镍盐和可溶性镧盐之间的预设质量比，确定镧盐的质量份，将相应质量的镧盐添加到镍盐溶液中，制成涂布液；

4、向涂布液中，按照每升涂布液加入18ml～25ml乙二醇的比例，添加乙二醇，然后用超声波混合仪搅拌涂布液，使涂布液混合均匀；

5、准备镍基体的扩张网，对扩张网进行打砂、酸洗，使其表面粗糙化；

6、对处理后的扩张网在含氧气氛中进行空烧，热处理温度为540℃～560℃，持续时间为25～40分钟，使其表面氧化，得到含有氧化镍的金属基体；

7、在空烧后的金属基体上涂布所述涂布液，每次涂布后，维持395℃～415℃的温度进行烧付，处理时间8～14分钟，直至总涂覆量达到第一设定阈值；在涂布次数达到第二设定阈值时，使热处理的温度升至680℃～720℃，热处理时间持续时间为55～65分钟，得到碱性水制氢用阳极。

8、在一些可选实施例中，所述可溶性镧盐包括硝酸镧，所述可溶性镍盐包括硝酸镍。

9、在一些可选实施例中，所述硝酸镧和所述硝酸镍的质量比的范围可以为14：5至14：11。

10、在一些可选实施例中，所述硝酸镧和所述硝酸镍的质量比为以下之一：

11、7：3、2：1、7：4、7：5。

12、在一些可选实施例中，所述涂布液中，镍元素的份量为0.12mol/l～0.18mol/l。

13、在一些可选实施例中，每升涂布液加入乙二醇的比例为以下之一：

14、18.5ml、19ml、19.5ml、20ml、20.5ml、21ml、21.5ml、22ml、22.5ml、23ml、23.5ml、24ml、24.5ml。

15、在一些可选实施例中，所述第一设定阈值包括60g/m2。

16、在一些可选实施例中，所述第二设定阈值包括22～30内的任一自然数。

17、根据本申请的第二方面，提供一种水电解阳极，采用所述的水电解阳极的制备方法制得。

18、根据本申请的第三方面，提供一种电解槽，其包括所述的水电解阳极。

19、本申请实施例的技术方案，在高电流密度下析氧过电位低，使用寿命长，可在6ka/m2及6ka/m2的高电流密度下运行，碱性水制氢用阳极涂层的制备方法。本申请实施例采用金属镧镍涂层形成钙钛矿型的氧化物，具有良好的导电性和电催化性能，以及析氧过电位低、耐碱腐蚀、成本低廉等优点，是目前认为最具有研究前景的阳极催化材料，从而显著提高电解效率。

20、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种水电解阳极的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可溶性镧盐包括硝酸镧，所述可溶性镍盐包括硝酸镍。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述硝酸镧和所述硝酸镍的质量比的范围可以为14：5至14：11。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述硝酸镧和所述硝酸镍的质量比为以下之一：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述涂布液中，镍元素的份量为0.12mol/l～0.18mol/l。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每升涂布液加入乙二醇的比例为以下之一：

7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述第一设定阈值包括60g/m2。

8.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述第二设定阈值包括22～30内的任一自然数。

9.一种水电解阳极，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的水电解阳极的制备方法制得。

10.一种电解槽，其包括上述权利要求9所述的水电解阳极。

技术总结本申请公开了一种水电解阳极的制备方法、电极及电解槽，方法包括：将镍的可溶性盐加水溶解配成镍盐溶液；按照镍盐和可溶性镧盐之间的预设质量比，确定镧盐的质量份，将相应质量的镧盐添加到镍盐溶液中，制成涂布液；向涂布液中，按照每升涂布液加入18ml～25ml乙二醇的比例，添加乙二醇，然后用超声波混合仪搅拌涂布液，使涂布液混合均匀；准备镍基体的扩张网，对扩张网进行打砂、酸洗，使其表面粗糙化；对扩张网在含氧气氛中进行空烧，使其表面氧化，得到含有氧化镍的金属基体；在金属基体上涂布所述涂布液，直至总涂覆量达到第一设定阈值；在涂布次数达到第二设定阈值时，提升热处理的温度再次热处理，得到阳极。技术研发人员：高珊,付正,李畅受保护的技术使用者：蓝星（北京）化工机械有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16