[发明专利]一种电催化析氢材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种电催化析氢材料，包括：泡沫镍基体，以及负载于所述泡沫镍基体上的活性组分，所述活性组分包含单质Co、式(I)所示的第一复合金属氧化物和式(II)所示的第二复合金属氧化物，

Co_3-xNi_xO₄ 式(I)

Co_1-yNi_yO 式(II)

式(I)中，x的取值范围为0＜x＜3，式(II)中，y的取值范围为0＜y＜1。

2.根据权利要求1所述的电催化析氢材料，其特征在于，式(I)中，x的取值范围为0.2≤x≤1.0，式(II)中，y的取值范围为0.1≤y≤0.9。

3.根据权利要求2所述的电催化析氢材料，其特征在于，式(I)中，x的取值范围为0.4≤x≤0.8，式(II)中，y的取值范围为0.2≤y≤0.8。

4.根据权利要求1所述的电催化析氢材料，其特征在于，所述活性组分中，Co元素与Ni元素的摩尔比为(1～10):1。

5.根据权利要求4所述的电催化析氢材料，其特征在于，所述活性组分中，Co元素与Ni元素的摩尔比为(3～5):1。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电催化析氢材料，其特征在于，所述泡沫镍基体的孔径为0.1mm～10mm；孔隙率为90％～99％；孔隙密度为50PPI～200PPI。

7.根据权利要求6所述的电催化析氢材料，其特征在于，所述泡沫镍基体的孔径为0.1mm～1mm；孔隙率为95％～98％；孔隙密度为100PPI～150PPI。

8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的电催化析氢材料的制备方法，包括下述步骤：

S1.提供前驱体材料，所述前驱体材料包括泡沫镍基体，以及负载于所述泡沫镍基体上的含有钴和镍的复合金属氧化物；

S2.使所述前驱体材料作为工作电极参与电催化析氢反应，从而对所述前驱体材料进行电化学活化，得到电催化析氢材料。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述前驱体材料通过对含有钴离子、泡沫镍基体和溶剂的反应体系进行水热处理制得。

10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，相对于参比电极，所述工作电极的电位为-0.1V～-0.5V；和/或

步骤S2中，所述电催化析氢反应的时间为10h～30h；和/或所述电催化析氢反应的温度为20℃～40℃。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，相对于参比电极，所述工作电极的电位为-0.16V～-0.20V；和/或

步骤S2中，所述电催化析氢反应的时间为15h～25h；和/或所述电催化析氢反应的温度为25℃～35℃。

12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述参比电极为可逆氢电极。

13.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述电催化析氢反应的电解液为碱性溶液。

14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述电催化析氢反应的电解液为KOH溶液。

15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述电催化析氢反应的电解液为浓度为0.1mol/L～10mol/L的KOH溶液。