[发明专利]一种AlOOH-CoSe2电催化析氧复合材料及其制法

说明书

本发明涉及电催化析氧材料技术领域，且公开了一种AlOOH‑CoSe₂电催化剂析氧复合材料及其制法，配方包括以下实验原料：无水氯化铝、无水乙二醇、六水合氯化钴、硒粉、催化剂。该AlOOH‑CoSe₂电催化析氧复合材料及其制法，材料中的AlOOH和CoSe₂之间具有强电子相互作用，有效地提高了材料的电导性，促进了电荷在电解液和电极之间的转移，进而增强了析氧材料的电催化性能，微米级CoSe₂提供了巨大的比表面积，通过电解法使AlOOH完全均匀地附着在新生成的CoSe₂的表面，大幅增加了电催化活性面积，达到了增强电催化材料的析氧性能的效果，同时AlOOH在电解过程中释放的大量‑OH基团在材料的表面形成网状保护膜，使析氧材料在碱性的电解液中不被分解，增强了析氧材料的化学稳定性。

技术领域

本发明涉电催化析氧材料技术领域，具体为一种AlOOH-CoSe₂电催化析氧复合材料及其制法。

背景技术

随着化石能源的逐渐减少和化石能源燃烧后造成的环境问题日益突出，社会发展对可再生清洁能源的需求变得越来越迫切，因此开发清洁能源技术成为国内外研究的热点之一，其中电解水制氢是获得可再生氢能的最有效的手段之一，电解水制氢过程主要涉及到氢气和氧气分别在正极和负极上的析出反应，电化学析氧反应在各种能量转换和存储技术方面起着重要的作用，对于电分解水而言，它的反应速度主要是由复杂而动力学缓慢的析氧反应所决定，使用高效的电化学析氧反应催化剂则可以解决其动力学缓慢过程。

目前用于电化学析氧的催化材料中，最有效的是铂、钌基贵金属催化剂。然而由于贵金属资源稀缺，价格昂贵，因此该类催化剂的工业化生产受到极大限制，相较于贵金属催化剂，非贵金属(如：铁、钴、镍、锰等)基材料由于资源丰富、价格低廉，因而被用来开发高活性的材料以催化电化学析氧反应，但是这些材料在电导率较低，电催化活性面积很小，同时在电解过程中这些材料的化学稳定性较差，降低了电催化析氧材料的实用性和耐久性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种AlOOH-CoSe₂电催化析氧复合材料及其制法，解决了现有的材料在电导率较低，电催化活性面积很小的问题，同时又解决了电催化析氧材料电解过程中化学稳定性较差，导致耐久性不高的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种AlOOH-CoSe₂电催化析氧复合材料及其制法，包括以下重量份数配比的原料：13-18份无水氯化铝、 55-68份无水乙二醇、15-20份六水合氯化钴、3.5-6份硒粉、0.5-1份催化剂。

优选的，所述无水氯化铝中AlCl3质量分数为96.8-98.3％。

优选的，所述无水乙二醇中OH-CH2CH2-OH含量为98.5-99.2％。

优选的，所述六水合氯化钴为CoCl₃·6H₂O，其中CoCl₃质量分数为 51.8-53.6％。

优选的，所述硒粉为单质硒，其中Se含量为98.3-99.5％。

优选的，所述催化剂为N₂H₄·H₂O质量分数为96.8.5-98.4％。

优选的，所述AlOOH-CoSe₂电催化析氧复合材料，制备方法包括以下步骤：