碱性电解水析氢电极的研究进展_张开悦

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1、化工进展·3680·CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2015年第34卷第10期综述与专论碱性电解水析氢电极的研究进展张开悦，刘伟华，陈晖，张博，刘建国，严川伟（中国科学院金属研究所，辽宁沈阳110016）摘要：电解水制氢将成为未来绿色制氢工业的核心技术。研究新型阴极材料以有效降低阴极过电位，对降低电解水能耗和设备成本、提高生产稳定性和安全性，具有十分重要的现实意义。本文主要对碱性水溶液电解制氢工业的析氢阴极材料进行综述。围绕电极结晶结构设计和尺寸结构设计两个主要的电极发展方向，重点介绍了3类基于电

2、沉积制备技术的Ni基电极材料：合金析氢电极、复合析氢电极、多孔析氢电极。分析了当前析氢电极在实验研发与工业应用中存在的问题。指出采用电沉积法，制备催化活性更高且适用于工业电解环境的多元复合电极材料将是今后析氢电极发展的趋势。关键词：电解；制氢；催化；析氢电极；电沉积中图分类号：O646文献标志码：A文章编号：1000–6613（2015）10–3680–09DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.10.025Researchprogressinhydrogenelectrodematerialsforalkal

3、inewaterelectrolysisZHANGKaiyue，LIUWeihua，CHENHui，ZHANGBo，LIUJianguo，YANChuanwei（InstituteofMetalResearch，ChineseAcademyofSciences，Shenyang110016，Liaoning，China）Abstract：Waterelectrolysiswillbecomethecoretechnologyofenvironmentalproductionforhydrogenindustryinthefuture.Iti

4、sveryimportanttostudynewcathodematerialsforreducingthecathodeoverpotential.Becauseitnotonlycanreduceenergyconsumptionandthecostofwaterelectrolysis，butalsocanenhancethestabilityandsafetyofproduction.Thispapermainlydiscussestheresearchstatusofhydrogenelectrodematerialsforalk

5、alinewaterelectrolysis.Basedonthemajorimprovementofcatalyticactivityforhydrogenevolutionreaction，thispapermainlyfocusesontheelectrodepositingpreparationmethodforthreekindsofnickel-basedelectrodes，whicharealloyhydrogenevolutionelectrode，compositehydrogenevolutionelectrode，a

6、ndporoushydrogenevolutionelectrode.Theexistingproblemsonhydrogenevolutionelectrodeinexperimentalresearchandindustrialapplicationareanalyzed.Intheend，itispointedoutthatthemorecatalyticactivityandmorestableelectrochemicalperformanceofmultivariatecompositeelectrodesbasedonele

7、ctrodepositingpreparationwillbethefutureofhydrogenelectrodedevelopment.Keywords：electrolysis;hydrogenproduction;catalysis;hydrogenevolutionelectrode;electrolyticdeposition11[1]据统计，目前世界氢气的年产量约为10～为代表的新能源研发。目前，制取的氢气中大约12310m，主要用于化学工业，尤以石化工业和氨合90%以上来自以石油、天然气和煤为主的化石原料，成法的氢气用量最

8、大，而直接做能源的比例仅占收稿日期：2015-04-08；修改稿日期：2015-05-22。22%。近年来，化石能源消耗带来的环境污染问题第一作者及联系人：张开悦（1988—），