[发明专利]用于催化电解水的修饰电极及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种用于催化电解水的修饰电极，所述修饰电极包括： 

用于电解水的工作电极；和 

沉积在所述工作电极上的含钴或镍的催化剂材料。 

2.根据权利要求1所述的修饰电极，其特征在于，所述工作电极是由碳材料构成的电极。 

3.根据权利要求2所述的修饰电极，其特征在于，所述碳材料选自石墨、碳纳米管、无定形碳、玻璃碳或石墨烯。 

4.根据权利要求1所述的修饰电极，其特征在于，所述工作电极是石墨棒电极。 

5.根据权利要求1所述的修饰电极，其特征在于，所述含钴或镍的催化剂材料是钴或镍的氧化物。 

6.根据权利要求1所述的修饰电极，其特征在于，所述催化剂材料以薄膜形式沉积在所述工作电极上。 

7.一种制备用于催化电解水的修饰电极的方法，所述方法包括： 

利用连接至电解槽的工作电极、参比电极和对电极分别作为阳极、参比电极和阴极，通过电解作为电解质溶液的含钴离子或镍离子的缓冲溶液以在所述工作电极上沉积含钴或镍的催化剂材料，从而获得所述修饰电极。 

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述缓冲溶液是含钴离子或镍离子的磷酸盐缓冲液或硼酸盐缓冲液。 

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述磷酸盐缓冲液或所述硼酸盐缓冲液的浓度为10-1000mmol/L。 

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述缓冲溶液中的钴离子或镍离子的浓度为0.1-1.0mmol/L。 

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述磷酸盐缓冲液或所述硼酸盐缓冲液的pH为5-10。 

12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述电解沉积过程中，所述工作电极和所述参比电极之间的距离小于1cm。 

13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述电解沉积过程中，以0-500转/min的搅拌速度搅拌所述电解质溶液。 

14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电解沉积的时间为0.1-10h。 

15.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电解沉积的温度为15-35℃。 

16.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述工作电极是由碳材料构成的电极。 

17.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，相对于标准氢电极，所述电解沉积过程中使用的电压为1.05-2V。 

18.根据权利要求1-6中任一项所述的修饰电极或通过根据权利要求7-17中任一项所述的方法制备的修饰电极作为工作电极用于催化电解水以制取氢能源的用途。 

19.根据权利要求18所述的用途，其特征在于，用于催化电解水的电压为1.05-2V。 

20.一种催化电解水的方法，所述方法包括： 

利用连接至电解槽的工作电极、参比电极和对电极分别作为阳极、参比电极和阴极，利用含钴离子或镍离子的缓冲溶液作为电解质溶液，通过施加1.05-2V的电压进行电解而将水分解生成氢气和氧气。 

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述缓冲溶液中的钴离子或镍离子的浓度为0.1-1.0mmol/L。