以微電鍍法製備非晶鎳基三元合金(鎳鉻鋅、鎳鉬鋅、鎳鎢鋅和鎳鉬鎢)及其電化學行為

本研究之目的在尋找鉑族金屬(platinum group metal, PGM)以外之合金材料，來做為電解產氫之候選電極，由於鎳基合金具有優良催化產氫之性能，取代鉑電極催化產氫之潛力極高。本實驗室已開發之專利微陽極導引電鍍技術，極適合製備具有奈米晶及非晶結構之鎳基合金微柱。計畫具體目標在製作自我支撑型高強度鎳合金(如Ni-Cr-Zn, Ni-Mo-Zn, Ni-W-Zn)，使其直徑在30 ~ 200 μm，高度達10 ~ 15 mm之微柱，單獨或組裝成陣列電極，進行電分解水產氫之效能測試；另一方面，藉由哈氏槽測試法尋求最佳電流密度，用來製備對應合金之薄膜，此一薄膜同樣進行電分解水產氫之效能測試。比較單獨微柱、陣列微柱電極與薄膜電極之測試結果，可以評選出適合產氫催化之最佳電極。本研究同時在尋找最佳之三元合金組成，以提高電極之活性，增進陰極產氫效能。研究方法主要在改變並探討實驗參數（包括析鍍間距、偏壓、合金離子濃度、螯合物、酸鹼值）對析鍍合金之組成、元素分佈、結晶結構及電解產氫等特性之影響，以做為鹼性電解產氫之長效型、高性能電極材料選用之依據。先期研究顯示:在電解水過程，由於立體構造之微柱電極可克服氫氣在薄膜鍍層上之吸附，因此，我們預測陣列微柱將是電解水析氫反應(hydrogen evolution reaction, HER)極有潛力之電極。