1. 研究目的与意义（文献综述）

随着社会的发展与进步，对化石燃料的过度依赖及其不可避免的消耗引起了人们对全球环境污染和能源危机的日益关注。氢气被认为是化石燃料的理想替代品，但是开发氢能必须解决制氢的问题。制氢的方法主要包括电解水制氢、光解水制氢、矿物燃料制氢、生物质制氢等方法。而电催化分解水析氢产氧为人类提供了新的思路。相比于理论分解水的最低电压（1.23 v），商业电催化剂通常需要较大的运行电压（1.8-2.0 v）来实现水的分解。因此设计与制备廉价高效的电催化剂并拥有较低的过电势成为了当前的研究热点。

金属镍是传统的碱性水电解阳极材料，金属镍及其合金在现有的材料中阳极过电位最低，并且具有较高的耐腐蚀性。泡沫镍具有孔径可控范围宽、流体透过性能好、能量吸收和消声性能强、比表面积大、毛细管滞留能力强以及较好机械性能等优点，被广泛应用于工业电化学反应电极和燃料电池电极，作为触媒载体可用来净化机动车尾气和工业废气、废水，还用作过滤加热等用途。

国外早在20年前开发出泡沫镍的制备工艺，国内生产泡沫镍都是间断的片式泡沫镍，片状泡沫镍孔径大，密度不均，严重影响电池质量，而且电池自动化生产上面困难，导致生产成本增加，自动化难度提高。连续化泡沫镍在均匀性等方面都优于间断片型泡沫镍，为电极的自动化生产提供了更好的技术支持。而目前连续型泡沫镍的需求很大，基本处于供不应求的状态，于是研究更好的制备泡沫镍的方法，提高泡沫镍的生产质量有着深刻的意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容：

（1）优化feooh电沉积时间。主要研究feooh中间体形成的条件和过程。以硫酸亚铁为铁源，将泡沫镍置于电解液中进行时间-电流测试，在0.25 v施加电压下分别沉积不同时间。对以上样品进行极化曲线测试，选择性能最优样品的沉积时间作为本实验的条件。

（2）制备nifeo_x中间体。将ni/feooh样品在1.0 m koh溶液中进行循环伏安测试使之转化为ni/nifeo_x，对比ni/feooh与ni/nifeo_x的形貌结构与性能，探讨两种物相之间的转化机理。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关研究文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，拟定实验方案，熟悉实验所需原料、仪器和设备。完成开题报告。

第4-7周：制备表面洁净的泡沫镍。采用电沉积法制备镍基化合物电催化材料。

第8-10周：完成镍基电催化材料的电化学性能测试，比如线性伏安扫描，阻抗，时间-电流，电化学表面活性位点等测试；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] zhou w, wu x, cao x, et al. ni₃s₂ nanorods/ni foam composite electrode with low overpotential forelectrocatalytic oxygen evolution [j]. energy environ. sci., 2013, 6: 2921-2924.

[2] shen j, liao p, zhou d, et al. modular andstepwise synthesis of a hybrid metal-organic framework for efficientelectrocatalytic oxygen evolution [j]. j. am. chem. soc., 2017, 139: 1778-1781.

[3] liu b, zhao y, peng h, et al. nickel-cobaltdiselenide 3d mesoporous nanosheet networks supported on ni foam: an all-phhighly efficient integrated electrocatalyst for hydrogen evolution [j]. adv.mater., 2017, 1606521.