碱性水制氢电极以及悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法与流程

本发明涉及电极制备，尤其涉及一种碱性水制氢电极以及悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法。

背景技术：

1、目前，碱性水制氢电极采用的工艺是在镍网上喷涂雷尼镍，常用的喷涂工艺为等离子喷涂，即将镍粉和铝粉按比例混合后，利用等离子喷涂设备进行金属粉末喷涂。

2、镍粉是制氢电极的主要成分，铝粉的作用是造孔，通过调节铝粉的比例改变孔隙率及比表面积，从而影响电极性能。铝粉在喷涂后需要除去，形成孔隙，除去的方法是利用热碱进行活化处理(浸泡)，而后再进行清洗。

3、但该方法制得的碱性水制氢电极在比表面积(孔隙率)以及涂层结合强度方面仍存在进一步改善空间；同时，al粉虽然具有分散和增加比表面积的作用，但后续需活化处理进行去除，增加了工艺的复杂性。

4、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明提供一种碱性水制氢电极以及悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，用以解决上述缺陷，能够实现在提升电极性能的同时电极稳定性不下降的效果。

2、本发明提供一种悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，包括：将固相粉末与溶剂进行混合，得到悬浮液，将所述悬浮液喷涂到基体电极表面；其中，所述固相粉末包括金属粉末与分散剂；所述悬浮液中所述分散剂的用量为1～20wt％。

3、根据本发明提供的一种悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，所述分散剂包括聚乙烯亚胺、聚乙烯吡啶酮和聚乙二醇中的一种或几种。

4、根据本发明提供的一种悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，所述的悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法包括：

5、s1：将金属粉末、分散剂与溶剂混合，得到混合浆料，将所述混合浆料在30～60摄氏度下烘干，得到固相粉末；

6、s2：将所述固相粉末与溶剂进行混合，得到悬浮液，将所述悬浮液喷涂到基体电极表面。

7、根据本发明提供的一种悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，将所述悬浮液喷涂到基体电极表面的方法包括：先在所述基材电极表面喷涂第一悬浮液，而后再继续喷涂第二悬浮液；其中，所述第一悬浮液中所述分散剂的用量为1～4wt％，所述第一悬浮液中所述分散剂的用量为5～10wt％。

8、根据本发明提供的一种悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，所述的悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法包括：先在所述基材电极表面喷涂一层致密的金属粉末涂层，而后将所述悬浮液喷涂到基体电极表面；其中，所述悬浮液中所述分散剂的用量为5～20wt％。

9、根据本发明提供的一种悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，所述的悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法包括：先在所述基材电极表面喷涂金属粉末进行打底，将所述悬浮液喷涂到基体电极表面；其中，所述悬浮液中所述分散剂的用量为5～10wt％。

10、根据本发明提供的一种悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，所述金属粉末包括：镍粉、铝粉、钴粉、铁粉、锰粉、钼粉和铬粉中的一种或几种；所述溶剂包括水和/或乙醇。

11、根据本发明提供的一种悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，所述悬浮液中还含有糖类成孔剂，所述糖类成孔剂包括葡萄糖、半乳糖、果糖、蔗糖或木糖中的一种或几种。

12、本发明还提供一种碱性水制氢电极，其使用上述的方法制得。

13、本发明进一步提供所述的碱性水制氢电极在电解水方面的应用。

14、本发明提供的碱性水制氢电极以及悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，通过制造微孔，能够在提升电极性能的同时保证结合力(电极稳定性)不会下降。

技术特征：

1.一种悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，其特征在于，包括：将固相粉末与溶剂进行混合，得到悬浮液，将所述悬浮液喷涂到基体电极表面；其中，所述固相粉末包括金属粉末与分散剂；所述悬浮液中所述分散剂的用量为1～20wt％。

2.根据权利要求1所述的悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，其特征在于，所述分散剂包括聚乙烯亚胺、聚乙烯吡啶酮和聚乙二醇中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，其特征在于，包括：

4.根据权利要求1～3任一项所述的悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，其特征在于，将所述悬浮液喷涂到基体电极表面的方法包括：先在所述基材电极表面喷涂第一悬浮液，而后再继续喷涂第二悬浮液；其中，所述第一悬浮液中所述分散剂的用量为1～4wt％，所述第一悬浮液中所述分散剂的用量为5～10wt％。

5.根据权利要求1～4任一项所述的悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，其特征在于，包括：先在所述基材电极表面喷涂一层致密的金属粉末涂层，而后将所述悬浮液喷涂到基体电极表面；其中，所述悬浮液中所述分散剂的用量为5～20wt％。

6.根据权利要求5所述的悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，其特征在于，包括：先在所述基材电极表面喷涂金属粉末进行打底，将所述悬浮液喷涂到基体电极表面；其中，所述悬浮液中所述分散剂的用量为5～10wt％。

7.根据权利要求1～6任一项所述的悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，其特征在于，所述金属粉末包括：镍粉、铝粉、钴粉、铁粉、锰粉、钼粉和铬粉中的一种或几种；所述溶剂包括水和/或乙醇。

8.根据权利要求1所述的悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法，其特征在于，所述悬浮液中还含有糖类成孔剂，所述糖类成孔剂包括葡萄糖、半乳糖、果糖、蔗糖或木糖中的一种或几种。

9.一种碱性水制氢电极，其特征在于，使用权利要求1～8任一项所述的方法制得。

10.权利要求9所述的碱性水制氢电极在电解水方面的应用。

技术总结
本发明涉及电极制备技术领域，尤其涉及一种碱性水制氢电极以及悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法。所述悬浮液等离子喷涂制备碱性水制氢电极的方法包括：将固相粉末与溶剂进行混合，得到悬浮液，将所述悬浮液喷涂到基体电极表面；其中，所述固相粉末包括金属粉末与分散剂；所述悬浮液中所述分散剂的用量为1～20wt％。本发明通过制造微孔，能够在提升电极性能的同时保证结合力(电极稳定性)不会下降。

技术研发人员：张英娜,唐上峰,肖雪
受保护的技术使用者：三一氢能有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4