脱合金法制备纳米多孔镍膜及电化学性能研究

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中文摘要：多孔镍是一种新型多功能金属多孔材料，具有三维网状结构，并具备多种优异性能，如质轻、阻燃、良好的能量吸声性、抗腐蚀性、制振效果及电磁屏蔽作用，再加上金属镍廉价经济，因此有着广泛的应用领域。脱合金法是一种工艺简单且能够有效增大材料比表面积，提高材料性能的制备方法。本论文主要采用脱合金法制备多孔镍及其氧化物膜电极材料，并考察其电化学性能。多孔镍膜电极的制备采用脱合金法，在光亮镍基底上电沉积锌、热处理、电化学法除锌三步骤制得三维纳米多孔镍膜电极。实验证明可以通过控制电沉积锌量来调节制得的多孔镍膜电极的孔径大小、孔密度分布及膜厚度;锌量越多，孔径越大，孔隙越多，镍膜越厚，并且在1mol·L-1KOH中以线性伏安扫描测试的析氢电催化性能越好，稳定性越高。SEM观察得到，实验制得的多孔镍膜最大孔径约为700nm，厚为8μm，且孔隙均匀。将该方法运用于泡沫镍基底，制得孔径约为800nm的多孔泡沫镍。它的析氢电催化性能明显优于未处理的空白泡沫镍:具有更正的析氢电极电位和多于三倍的响应电流。多孔氧化镍膜电极的制备采用脱合金化法，经过在光亮镍基底上电沉积锌、热处理、碱浸除锌三步骤制得纳米多孔氧化镍膜电极。实验证明经350℃热处理得到的多孔氧化镍电极具有有序纳米多孔状，其粒径大小约为200～300nm;并且以充放电测试手段发现在1mol·L-1KOH中，20mA·cm-2电流密度下具有最大的比容量。将该方法运用于泡沫镍基底，制得孔径约为400～700nm的多孔氧化镍膜。充放电性能研究表明，氧化镍膜电极具有很高的比容量和充放电循环稳定性;其比容量在电流密度为30mA·cm-2时达到11.917F·cm-2，循环寿命能够保持1000次，保持率为80％。

作者：

蔡荆

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关键词：

脱合金法电极材料多孔氧化镍膜电化学性能电催化析氢比容量

授予学位：

硕士

学科专业：

化学

导师：

王建明

学位年度：

2013

学位授予单位：

浙江大学

语种：

中文

中图分类号：