[发明专利]一种高活性自支撑OER电催化剂材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种高活性自支撑OER电催化剂材料，其特征在于，所述电催化剂材料包括泡沫镍基体以及在泡沫镍基体上原位生长的具有异质结构的NiFe₂O₄/Ni₃S₄/Ni(OH)₂材料；所述NiFe₂O₄/Ni₃S₄/Ni(OH)₂材料的微观形貌为Ni(OH)₂纳米片与NiFe₂O₄纳米颗粒相连接，所述Ni(OH)₂纳米片与NiFe₂O₄纳米颗粒连接界面处原位生长有Ni₃S₄纳米颗粒；

制备方法包括步骤如下：

（1）将预处理后的泡沫镍置于铁源水溶液中，进行水热反应；反应完成后，经洗涤、干燥得到NiFe₂O₄/Ni(OH)₂/NF复合材料；

（2）将步骤（1）所得NiFe₂O₄/Ni(OH)₂/NF复合材料置于硫源水溶液中，进行硫化反应；反应完成后，经洗涤、干燥得到NiFe₂O₄/Ni₃S₄/Ni(OH)₂/NF复合材料，即为高活性自支撑OER电催化剂材料；所述的硫源为Na₂S∙9H₂O，所述的硫源水溶液的浓度为0.005 -0.01mol/L。

2. 根据权利要求1所述的高活性自支撑OER电催化剂材料，其特征在于，所述Ni(OH)₂纳米片的厚度为100-140nm，横向长度为300-400 nm；所述NiFe₂O₄纳米颗粒的粒径为30-40nm，Ni₃S₄纳米颗粒的粒径为8-12 nm。

3. 根据权利要求1所述的高活性自支撑OER电催化剂材料，其特征在于，步骤（1）中所述的预处理步骤为：将泡沫镍依次在1mol/L的HCl溶液、去离子水、无水乙醇中分别超声处理20 min，在30℃条件下真空烘干。

4. 根据权利要求1所述的高活性自支撑OER电催化剂材料，其特征在于，步骤（1）中所述的泡沫镍的厚度为1-2mm；所述的铁源为Fe(NO₃)₃∙9H₂O，所述的铁源水溶液的浓度为0.015-0.02 mol/L。

5.根据权利要求1所述的高活性自支撑OER电催化剂材料，其特征在于，步骤（1）中所述的水热反应的温度为110-130℃，水热反应时间为8-10h；所述的洗涤为使用去离子水进行洗涤3-5次，所述干燥为在50-60℃下干燥10-12h。

6.根据权利要求1所述的高活性自支撑OER电催化剂材料，其特征在于，步骤（2）中所述的硫化反应的温度为70-90℃，硫化反应的时间为4-5h。

7.根据权利要求1所述的高活性自支撑OER电催化剂材料，其特征在于，步骤（2）中所述的洗涤为使用去离子水进行洗涤3-5次，所述干燥为在50-60℃下干燥10-12h。

8.权利要求1-7任一项所述高活性自支撑OER电催化剂材料的应用，作为OER催化剂用于电解水析氧反应。