[发明专利]一种提高四氧化三钴电解水效率的方法

权利要求书

1.一种提高四氧化三钴电解水效率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）阳极材料制备，将钴盐加入到溶剂中，升高到一定温度反应后，制备成胶体，涂制到导电基体上，经过高温处理形成四氧化三钴电极；

（2）阳极表面还原处理，通过还原方式对四氧化三钴表面还原，得到表面还原四氧化三钴（CoO·Co₃O₄，SR·Co₃O₄）电极；

（3）活化层负载，把还原后的四氧化三钴电极浸渍到一定浓度的金属盐溶液中，后用去离子水洗涤，得到活化层负载的还原四氧化三钴电极；

（4）电极系统组合，所述的电极系统，包括负载活性层的还原四氧化三钴电极为阳极，还包括参比电极，对电极，所述参比电极为饱和甘汞电极、银/氯化银电极，所述对电极为铂系电极，石墨电极，及其它稳定导电良好材料电极；

（5）电解水系统组合，电解槽，电解质，电极系统，外加电源组成电解水系统，进行稳态和暂态测试阳极电解水产氧和产氢性能，所述电解质为碱性电解质，浓度0.2-0.5mol/L。

2.根据权利要求2所述的一种提高四氧化三钴电解水效率的方法，其特征在于，所述钴盐为硝酸盐，硫酸盐，氯盐，碳酸盐，乙酸盐及乙酰丙酮钴、二茂钴中的一种或多种，优选的，硝酸钴。

3.根据权利要求1所述的一种提高四氧化三钴电解水效率的方法，其特征在于，所述溶剂为有机溶剂或者离子液体溶剂，沸点为100℃-300℃之间，优选的，乙二醇作为溶剂，反应温度150℃-200℃。

4.根据权利要求1所述的一种提高四氧化三钴电解水效率的方法，其特征在于，电极制备可采用旋涂，刮涂，超声喷涂，丝网印刷，浸渍提拉，转印中的一种，优选的，采用刮涂或超声喷涂。

5.根据权利要求1所述的一种提高四氧化三钴电解水效率的方法，其特征在于，所述高温处理为稳定在300℃-600℃，时间1-10h，优选的，400℃-500℃，2-6h。

6.根据权利要求1所述的一种提高四氧化三钴电解水效率的方法，其特征在于，所述的还原方式包括电化学表面还原、化学还原剂还原，氢气、一氧化碳高温还原中的一种，优选的，化学还原剂还原。

7.根据权利要求6所述的一种提高四氧化三钴电解水效率的方法，其特征在于，所述的化学还原剂还原，还原剂为硼氢化钠，氢化铝锂，优选的，硼氢化钠；所述的还原剂的浓度为1-500mM，还原时间1-120min，优选的，浓度为5-50mM，时间5-30min。

8.根据权利要求1所述的一种提高四氧化三钴电解水效率的方法，其特征在于，所述的金属盐对应金属为，二价的锰、铁、钴、镍、铜、铈，三价的铁中的一种或多种，优选的，二价钴或三价铁。

9.根据权利要求1所述的一种提高四氧化三钴电解水效率的方法，其特征在于，所述的金属盐的浓度为1-500mM，浸渍时间为1-3600s，优选的，浓度5-100mM，时间5-60s；SR·Co₃O₄电极浸渍到金属盐溶液一定时间，然后浸渍到纯水中，浸渍纯水时间1-3600s，优选的，时间5-60s。

10.一种四氧化三钴阳极材料，其特征在于，采用权利要求1-9任意一项所述的方法制备得到。