[发明专利]用于电解工艺的阴极

权利要求书

1.一种适于电解工艺中的析氢的阴极，包括涂有第一中间防护层、通过催化剂前体溶液的热分解获得的催化层和第二外部防护层的导电基材，所述第一和第二防护层包含由选自镍、钴和铬的至少一种金属、选自磷和硼的至少一种非金属以及任选地选自钨和铼的过渡元素构成的合金，其中第一中间防护层的负载率低于第二外部防护层的负载率，其中第一中间防护层和第二外部防护层是致密层，其中所述催化层由RuO₂构成。

2.根据权利要求1的阴极，其中第一中间防护层的负载率是第二外部防护层的负载率的一半。

3.根据权利要求1的阴极，其中所述催化层包含选自钼、铼和铂族金属的至少一种元素。

4.根据权利要求1-3中任一项的阴极，其中所述第一和所述第二防护层中的至少一种包含镍和磷的合金。

5.根据权利要求1-3中任一项的阴极，其中所述导电基材是由镍、铜、锆或不锈钢制成的实心板、展开冲孔板或网状物。

6.根据权利要求1-3中任一项的阴极，其中所述第一防护层具有5～15g/m²的负载率，并且所述第二防护层具有10～30g/m²的负载率。

7.一种根据权利要求1～6中任一项的阴极的制造方法，包括以下步骤：

a)通过使所述导电基材与包含所述合金的前体的至少一种第一溶液、凝胶或离子液体接触来无电沉积所述第一防护层；

b)通过在一个或多个循环中使至少一种催化剂前体溶液热分解来施加所述催化层；

c)通过使具有催化层的所述导电基材与包含所述合金的前体的至少一种第二溶液、凝胶或离子液体接触来无电沉积所述第二防护层。

8.根据权利要求7的方法，其中包含所述合金的前体的所述至少一种第一和所述至少一种第二溶液中的至少一种包含NaH₂PO₂。

9.根据权利要求7的方法，其中，通过相继浸入以下溶液进行所述第一和/或所述第二防护层的所述沉积：

a)在酸性环境中，包含0.1～5g的PdCl₂的第一溶液10～300秒；

b)包含10～100g/l的NaH₂PO₂的第二溶液10～300秒；

c)在由氨水造成碱性下，包含5～50g/l的NaH₂PO₂和任选的NiSO₄、(NH₄)₂SO₄和Na₃C₃H₅O(CO₂)₃的第三溶液0.5～4小时。

10.根据权利要求7～9中任一项的方法，其中所述至少一种催化剂前体溶液包含Ru(NO)_x(NO₃)₂或RuCl₃。