[发明专利]水分解催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种水分解催化剂，包括基底以及负载于所述基底上的尖晶石型复合氧化物，所述尖晶石型复合氧化物包括钴镍锰复合氧化物，所述钴镍锰复合氧化物中，镍元素、锰元素与钴元素的摩尔比为1:1:8至1:1:14；所述基底选自碳布和石墨片中的一种或多种；所述尖晶石型复合氧化物在所述基底上的负载量为0.5mg/cm²-3mg/cm²。

2.根据权利要求1所述的水分解催化剂，其特征在于，所述钴镍锰复合氧化物中，镍元素、锰元素与钴元素的摩尔比为1:1:10至1:1:12。

3.根据权利要求1所述的水分解催化剂，其特征在于，所述尖晶石型复合氧化物在所述基底上的负载量为1mg/cm²-2mg/cm²。

4.一种权利要求1-3中任一项所述的水分解催化剂的制备方法，包括S1：以基底为三电极体系的工作电极，在含有钴源以及镍源和锰源的溶液中进行电化学沉积，得到沉积后的基底；S2：焙烧S1中得到的沉积后的基底，得到所述水分解催化剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，S1中所述电化学沉积包括：在电压为-0.5V至-2V沉积，沉积时间为10min-60min； 和/或S2中所述焙烧温度为200℃-400℃，所述焙烧时间为0.5h-3h。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S1中所述电化学沉积包括：在电压为-1V至-1.5V沉积，沉积时间为20min-40min；和/或S2中所述焙烧温度为250℃-350℃，所述焙烧时间为1h-3h。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述镍源、锰源与钴源的摩尔比为1:1:8至1:1:14。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述镍源、锰源与钴源的摩尔比为1:1:10至1:1:12。

9.根据权利要求4-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述钴源在溶液中的摩尔浓度为0.04mol/L至0.07mol/L； 和/或所述镍源在溶液中的摩尔浓度为0.001mol/L至0.015mol/L； 和/或所述锰源在溶液中的摩尔浓度为0.001mol/L至0.015mol/L。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述钴源在溶液中的摩尔浓度为0.05mol/L至0.06mol/L；和/或所述镍源在溶液中的摩尔浓度为0.005mol/L至0.01mol/L；和/或所述锰源在溶液中的摩尔浓度为0.005mol/L至0.01mol/L。

11.根据权利要求4-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述基底选自碳布和石墨片中的一种或多种； 和/或所述三电极体系中，参比电极选自饱和甘汞电极，对电极选自铂片电极； 和/或所述钴源选自可溶钴盐中的一种或多种； 和/或所述镍源选自可溶镍盐中的一种或多种； 和/或所述锰源选自可溶锰盐中的一种或多种。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述钴源选自硝酸钴、氯化钴和硫酸钴中的一种或多种；和/或所述镍源选自硝酸镍、氯化镍和硫酸镍中的一种或多种；和/或所述锰盐选自硝酸锰和氯化锰中的一种或多种。

13.根据权利要求1-3中任一项所述的水分解催化剂或者根据权利要求4-12中任一项所述的制备方法制备的水分解催化剂在水分解制备氢气和/或氧气中的应用。