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能源紧缺以及伴随能源使用而造成的环境污染是当今社会面临的重大问题,寻找能够代替传统化石燃料的新能源是解决这两大问题的关键。经过人们研究发现,氢气具有燃烧无污染,热值高且来源广等诸多优点,是一种理想的清洁能源载体。由于地球上水资源丰富,人们把制取氢气的途径转向了电解水。目前,电解水制取氢气最大困难就在于电极催化性能不高,能耗太大。因此决定材料催化活性的因素需要被深入研究并以此来指导高效催化活性的电极材料的合成,降低制氢成本。本论文采用简单的电化学沉积法制备了一系列镍基合金催化电极,测试了其催化性能并探究了各个沉积变量对性能的影响,得到了本文中性能最优的催化电极及其制备条件。首先我们采用电沉积法制备了一系列Ni-Co-Sn合金电极。通过调控电沉积条件,最终发现,在电解液pH为5.0,沉积电流密度5 A/dm2,沉积温度50℃,沉积时长30 min时,可以获得析氢性能优异的Ni-Co-Sn合金电极。在碱性条件下(1 M NaOH溶液)测得其在电流密度为10 mA/cm2时展示出-76 mV的析氢过电位,小到63 mV?dec-1的塔菲儿斜率,其双电层电容的值为6.6 mF?cm-2。进一步,我们对其析氧反应性能和全水解催化性能进行了探究。当电流密度达到10mA/cm2时所需的析氧过电位为270 mV,它的塔菲儿斜率是62 mV?dec-1。而其全水分解电压在电流密度为10 mA/cm2时只有1.58 V,说明我们制备的Ni-Co-Sn电极优异的双功能催化活性。经过分析,这主要归因于最佳制备条件下获得的催化电极具有均匀而粗糙的表面,从而暴露出更多的活性位点,并且凹凸不平的表面使得电极和电解液有更大的接触面积,导致催化性能的提升。其次,在Ni-Co-Sn合金电极研究的基础上,考虑到沉积因素以外的其他变量包括材料组分、结晶性等对催化电极性能的影响,采用同样的方法我们制备了一系列Ni-Co-P电极。通过变换电解液的pH,沉积电流密度,沉积温度,沉积时间以及电沉积液中P盐浓度,获得了析氢性能优化的Ni-Co-P电极。实验结果表明,适量P的引入可以导致电极的非晶化,十分有利于电极性能的改善,但非晶结构又会阻碍反应过程中电子的传输,从而限制催化效率的进一步提升。具体地,最优制备条件为电解液pH等于4.0,沉积电流密度3 A/dm2,沉积温度45℃,沉积时长30 min。1 M NaOH溶液中,该Ni-Co-P电极在10 mA/cm2处析氢过电位处为-155 mV,塔菲儿斜率为97 mV?dec-1,在性能上比文中其他条件制备得的电极有很大提高。这对研制更高效的催化电极条件的控制具有一定参考意义。