[发明专利]一种Cu-Ti-Co复合电极及其制备方法

说明书

本发明公开了一种Cu‑Ti‑Co复合电极及其制备方法，所述电极由以下原料制备而成：91～100g纯铜、26～31g TiCl₄、21～25g CoCl₂、25～33g CuCl₂、15～20g正丁醇、10～12g浓盐酸、500mL去离子水。其制备方法包括(1)处理电极基底；(2)调制涂液；(3)涂覆涂液；(4)配置电解液；(5)电沉积制备电极，共五个步骤。该复合电极具有优良的导电性能和较高的机械强度，电极不易磨损，延长了使用寿命，间接降低了使用成本，其制备方法采用电沉积法，简单易行，适于推广。

技术领域

本发明属于电极材料领域，具体涉及一种Cu-Ti-Co复合电极及其制备方法。

背景技术

钛的强度大，纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm²。有些钢的强度高于钛合金，但钛合金的比强度(抗拉强度和密度之比)却超过优质钢。钴的物理、化学性质决定了它是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。金属氧化物涂层钛电极具有优良的导电性能，而钴作为永久磁性合金的重要组成部分，决定了其性能适用于电极领域。铜电极作为碱金属电极，其价格便宜，制作成本较低，但导电性能相对贵金属如金、银、铂等较差是其劣势。

CN200710067064公开了一种在钛基体上制备含氟二氧化铅电极的方法，但二氧化铅有毒性，且化学镀的方法并不稳妥，而以钛作为电极基体成本也较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种Cu-Ti-Co复合电极及其制备方法，该复合电极具有优良的导电性能和较高的机械强度，电极不易磨损，延长了使用寿命，间接降低了使用成本，其制备方法采用电沉积法，简单易行，适于推广。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种Cu-Ti-Co复合电极，所述电极由以下原料制备而成：91～100g纯铜、26～31gTiCl₄、21～25g CoCl₂、25～33g CuCl₂、15～20g正丁醇、10～12g浓盐酸、500mL去离子水。

优选地，所述电极原料还包括4g稀土材料，所述稀土材料为CeCl₃·7H₂O。

一种Cu-Ti-Co复合电极的制备方法，包括以下步骤：

步骤1)将纯铜打磨成铜片，然后依次采用无水乙醇、丙酮和去离子水对铜片进行超声洗涤，时间均为10min，再放入20％盐酸溶液中处理10min，取出后用去离子水清洗干净，备用；

步骤2)按比例称取TiCl₄、CoCl₂、正丁醇、浓盐酸，将原料置于高速混合机中，抽真空高速搅拌均匀，得到混合涂液；

步骤3)在经步骤1)处理的铜片上涂覆步骤2)制得的混合涂液，然后将铜片置于干燥箱中100℃干燥1h后，转移至箱式电阻炉中，500～800℃下热氧化1～3h，取出后冷却至室温，得到Cu-TiO₂-Co₃O₄电极；

步骤4)将22～26g/L TiCl₄、18～24g/L CoCl₂、50～66g/L CuCl₂溶于去离子水，使用HCl将pH调至1～3，制成电解液；

步骤5)将步骤3)制得的Cu-TiO₂-Co₃O₄电极作为阴极，将石墨作为阳极，浸入步骤4)制得的电解液中，采用恒流恒压电源，室温下进行电沉积，制得所述Cu-Ti-Co复合电极。