基于铝自腐蚀的Cu/Al复合材料对HER和OER的电催化开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源，被认为是未来最有希望替代传统化石燃料的能源之一。

电解水制氢是一种绿色、高效的制氢技术，但其效率受到电极材料催化活性的限制。

因此，开发高效、稳定、廉价的电催化剂是推动电解水制氢技术大规模应用的关键。

2. 本选题国内外研究状况综述

电解水制氢作为一种极具潜力的绿色制氢技术，近年来受到国内外研究者的广泛关注。

开发高效、稳定、廉价的her和oer电催化剂是推动该技术走向应用的关键。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究主要内容包括以下几个方面：1.cu/al复合材料的制备：采用铝自腐蚀方法，通过控制实验条件，制备出不同形貌、组成的cu/al复合材料。

2.材料表征：利用x射线衍射(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)等技术对制备的cu/al复合材料进行物理表征，分析其晶体结构、形貌、组成等信息。

3.电化学性能测试：采用循环伏安法(cv)、线性扫描伏安法(lsv)、电化学阻抗谱(eis)等技术测试cu/al复合材料的her和oer电催化性能，评估其催化活性、稳定性等关键指标。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究和理论计算相结合的方法。

首先，通过查阅文献，了解铝自腐蚀制备cu/al复合材料的方法，并在实验室进行初步探索，确定最佳的实验参数，制备出形貌、组成可控的cu/al复合材料。

其次，利用xrd、sem、tem等技术对制备的cu/al复合材料进行物理表征，分析其晶体结构、形貌、组成等信息，为后续的电化学性能测试和机理研究提供依据。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.首次采用铝自腐蚀方法制备Cu/Al复合材料，并将其应用于HER和OER电催化领域，为开发新型、高效、低成本的双功能电催化剂提供新思路。

2.结合实验研究和理论计算，系统地研究了铝自腐蚀对Cu/Al复合材料电催化性能的影响机制，揭示了材料结构与性能之间的关系，为进一步优化材料性能提供理论指导。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 张帅，王金杰，王博，等. 过渡金属磷化物基电催化剂的her和oer催化活性研究进展[j]. 无机材料学报, 2022, 37(1): 1-18.

2. 刘畅，王宇鑫，张亚茹，等. 电解水催化剂的研究进展[j]. 功能材料, 2021, 52(10): 10147-10158.

3. 刘晓燕，马天宇，宋强，等. 电解水催化剂的研究进展[j]. 化学进展, 2020, 32(11): 2321-2337.