[发明专利]一种应用于工业级电流密度下海水电解制氢的阳极催化电极及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种应用于工业级电流密度下海水电解制氢的阳极催化电极，其特征在于，所述阳极催化电极以金属泡沫作为三维载体，三维载体表面原位生长有钴掺杂的硫化镍阵列，在列阵表面覆盖一层含空位的高活性硫保护层。

2.如权利要求1所述阳极催化电极，其特征在于，所述金属泡沫包括泡沫镍、泡沫铜、泡沫镍铁、泡沫钴。

3.如权利要求1所述阳极催化电极，其特征在于，钴掺杂的硫化镍列阵和含空位的高活性硫保护层中，钴的含量为0％-10％，镍的含量为40％-50％，硫的含量为30％-50％，空位的含量占硫含量的0％-10％，摩尔比。

4.权利要求1-3任一所述应用于工业级电流密度下海水电解制氢的阳极催化电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：称取钴盐、镍盐和尿素溶于去离子水中形成溶液；

步骤2：将金属泡沫置于步骤1的溶液中，密闭反应，得到钴掺杂的氢氧化镍前驱体；

步骤3：将步骤2得到的前驱体加入含有硫盐的水溶液中，密闭反应，得到钴掺杂的硫化镍前驱体；

步骤4：将步骤3得到的前驱体加入双氧水溶液中，反应即得。

5.如权利要求4所述制备方法，其特征在于，钴盐、镍盐选自任一种可溶性金属盐；

优选的，钴盐：镍盐的摩尔比为1:1-50；

优选的，步骤1的溶液中，金属盐的总摩尔浓度为50-200mM；

优选的，尿素与金属盐的摩尔比为1:1～1:10。

6.如权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤2中，反应温度为100-200℃，反应时间为2-72h。

7.如权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤3中，反应温度为100-200℃，反应时间为2-72h。

8.如权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述硫盐包括硫化钠、硫代乙酰胺、硫脲、硫粉；

优选的，含有硫盐的水溶液中硫盐的摩尔浓度为0.2-1M。

9.如权利要求4所述的制备步骤，其特征在于，所述双氧水溶液浓度为3％-30％，体积百分数；

优选的，步骤4中反应温度为0-60℃，优选为25℃；反应时间为10s-20min。

10.权利要求1-3任一项所述应用于工业级电流密度下海水电解制氢的阳极催化电极在海水电解制氢中的应用；

优选的，所述应用为阳极催化电极作为电催化海水电解产氢装置的阳极。