技术特征：
1.一种具有台阶/裂纹结构的少层过渡金属羟基氧化物电催化电极的制备方法，其特征在于：首先，将过渡金属盐溶于去离子水中，配置过渡金属盐水溶液；同时，将草酸溶解于乙醇和水的混合溶液中，配置草酸溶液，并加碱调节草酸溶液的ph值；然后，将金属基电极放置于草酸溶液中，在搅拌过程中，将配置好的金属盐溶液混合其中，反应一段时间后，在金属电极表面原位生成水合金属草酸盐，形成一体化结构电极；然后，在碱溶液中，进行电化学氧化活化处理，将其原位拓扑转变为具有丰富台阶和裂纹微结构的少层过渡金属羟基氧化物纳米片，形成基于金属集流体的一体化复合电极。2.按照权利要求1所述的具有台阶/裂纹结构的少层过渡金属羟基氧化物电催化电极的制备方法，其特征在于，过渡金属盐包括过渡金属的硝酸盐、硫酸盐或盐酸盐，过渡金属盐溶液浓度为0.01～1mol/l。3.按照权利要求1或2所述的具有台阶/裂纹结构的少层过渡金属羟基氧化物电催化电极的制备方法，其特征在于，过渡金属盐离子为一种或两种以上任意比例混合。4.按照权利要求1所述的具有台阶/裂纹结构的少层过渡金属羟基氧化物电催化电极的制备方法，其特征在于，草酸溶液中，无水乙醇与去离子水的体积比为1:1～1:10，草酸溶液的摩尔浓度为0.01～1mol/l。5.按照权利要求1所述的具有台阶/裂纹结构的少层过渡金属羟基氧化物电催化电极的制备方法，其特征在于，加碱调节草酸溶液的ph值时，碱为氨水、碱金属氢氧化物，调节的ph值范围为3.0～8.0之间。6.按照权利要求1所述的具有台阶/裂纹结构的少层过渡金属羟基氧化物电催化电极的制备方法，其特征在于，反应温度为30～100℃之间，反应时间为10～120分钟之间。7.按照权利要求1所述的具有台阶/裂纹结构的少层过渡金属羟基氧化物电催化电极的制备方法，其特征在于，金属基包括cu、ni、fe或co，其形状包括但不限于金属薄片、金属薄网、泡沫金属或金属纤维。8.按照权利要求1所述的具有台阶/裂纹结构的少层过渡金属羟基氧化物电催化电极的制备方法，其特征在于，电化学活化方法，包括但不限于电化学循环伏安法、恒电位法、恒电流法或脉冲电位法。9.按照权利要求1所述的具有台阶/裂纹结构的少层过渡金属羟基氧化物电催化电极的制备方法，其特征在于，该制备方法获得具有丰富台阶和裂纹微结构的少层过渡金属羟基氧化物纳米片电极，其技术指标如下：台阶状边界尺寸范围为0.5～1.5nm，裂纹结构长度为5～15nm，裂纹宽度为1～2nm。10.按照权利要求1所述的具有台阶/裂纹结构的少层过渡金属羟基氧化物电催化电极的制备方法，其特征在于，该电极拓展应用到其他电化学转化与存储领域，包括光电催化、甲醇电催化氧化反应、乙醇电催化氧化反应、超级电容器或锂离子电池。
技术总结
本发明涉及纳米材料技术和电化学能源转化与储存领域，具体为一种具有台阶/裂纹结构的少层过渡金属羟基氧化物电催化电极的制备方法。首先，将过渡金属盐溶于去离子水中，配置一定浓度的过渡金属盐溶液；然后，将金属基电极放置于草酸溶液中，在搅拌过程中，将配置好的金属盐溶液混合其中，反应一段时间后，在金属电极表面原位生成水合金属草酸盐，形成一体化结构电极；然后，在一定浓度的碱溶液中，进行电化学活化处理，将其原位拓扑转变为具有丰富台阶和裂纹微结构的少层过渡金属羟基氧化物纳米片，形成基于金属集流体的一体化复合电极。本发明可以制备不同组分的金属羟基氧化物一体化电极，具有优异的电催化水分解产氧活性。性。
技术研发人员：刘岗 甄超 贾春旭 成会明
受保护的技术使用者：中国科学院金属研究所
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/3/21