[发明专利]一种自支撑掺杂金属氢氧化物纳米片电极材料、其制备方法及用途

权利要求书

1.一种自支撑掺杂金属氢氧化物纳米片电极材料，其特征在于，其包括：

导电基体；

活性材料层，为自支撑掺杂金属氢氧化物纳米片，其锚定在所述导电基体表面，且其呈一定交叉角度支撑向外伸展。

2.根据权利要求1所述自支撑掺杂金属氢氧化物纳米片电极材料，其特征在于，所述自支撑掺杂金属氢氧化物纳米片的厚度为0.5-100nm，其组成为A_xM_yN_z(OH)_n，其中M、N为金属离子且至少一种为二价金属阳离子，A为掺杂金属离子；x为0.01-0.33，y为0-0.99，z为0-0.99，n为1.0-4.0。

3.根据权利要求2所述自支撑掺杂金属氢氧化物纳米片电极材料，其特征在于，所述M为Mg、Ca、Sr、V、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb中的一种，N为Al、Ti、Fe、Co、Ni、Cu、Zn中的一种，A为V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Zn，Mo，Ru，Rh，Pd，W，Ir，Pt，Au，La，Ce，Pr，Nd，Sm中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述自支撑掺杂金属氢氧化物纳米片电极材料，其特征在于，所述导电基体为金属单质或金属合金的金属片、金属箔、金属多孔板、金属泡沫或金属网，其厚度为0.02-2μm。

5.根据权利要求4所述自支撑掺杂金属氢氧化物纳米片电极材料，其特征在于，所述导电基体为Al、Ti、Fe、Co、Ni、Cu、Zn一种或两种及以上的合金。

6.一种根据权利要求1-5所述自支撑掺杂金属氢氧化物纳米片电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将金属导电基体置于活化液中活化处理；

(2)将步骤(1)活化后的金属导电基体置于混合金属盐溶液中，金属导电基体在空气氛围下氧化水解在其表面形成自支撑掺杂金属氢氧化物纳米片的活性材料层。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述活化液为氢氟酸、盐酸、硫酸、磷酸、去离子水、乙醇、丙酮中的一种或两种及以上的混合液，所述活化处理时间为2-80min。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混合金属盐溶液为金属M和A的盐的水溶液，其中M的盐为Mg、Ca、Sr、V、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb的盐酸盐、磷酸盐、硫酸盐、硝酸盐、氟化物、乙酸盐或含氧酸盐的一种或几种；A的盐为V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Zn，Mo，Ru，Rh，Pd，W，Ir，Pt，Au，La，Ce，Pr，Nd，Sm的盐酸盐、磷酸盐、硫酸盐、硝酸盐、氟化物、乙酸盐及含氧酸盐中的一种或几种；所述M的浓度为0.005-2.0mol/L，且其中A与M的物质的量之比为(0.05-0.9):1.0。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混合金属盐溶液与所述金属导电基体的比例为(10-100)mL溶液:1g金属导电基体。

10.根据权利要求1-5任一所述自支撑掺杂金属氢氧化物纳米片电极材料用于电解水制氢和产氧的用途。