本发明涉及电化学能源转换、传感器技术、清洁能源器件等研究领域，具体公开一种可在亲/疏水碳纸、导电聚合物薄膜、导电陶瓷、金属泡沫等各型三相电极基底上原位构建介孔多金属催化界面的激光熔覆-脱合金技术。
背景技术：
1、在当前一体化三相电极制备方法中，常用的技术手段包括涂覆法、喷涂法、热处理法、电化学沉积法以及溶胶-凝胶法。涂覆法虽然简便，但其存在液体流动和干燥速度难以控制的缺陷，可能导致不均匀的涂层或缺陷，尤其在某些特殊电极材料和应用中的适用性受到限制。相对而言，喷涂法虽能实现催化剂分布均匀，但其局限于碳纸或其他支撑体表面，对于某些薄膜电极来说，喷涂法可能难以实现精确的薄膜厚度控制。热处理法作为一种方法，通过改变电极材料的晶体结构来优化晶格排列，提高电极的电导率和稳定性。然而，在高温条件下，热处理可能对基底材料结构或者材料结构造成破坏，从而导致其导电性降低。电化学沉积法在高度可控性和均匀性方面表现出明显的优势，特别适用于复杂结构的电极。然而，其沉积速度相对有限，可能导致制备周期较长，同时局限于特定材料，对特定底层电极要求较高。溶胶-凝胶法通过溶胶的制备和凝胶的形成为电极提供了一种有利于均匀沉积的途径。它具有制备工艺简单、成本相对较低、可控性强的优点。然而，需要注意的是，溶胶-凝胶法在薄膜厚度的精确控制上可能存在一定的挑战。
2、在当前的研究背景下，人们对于提高电化学制氢、燃料电池和金属空气电池等技术的效率、精确度、可控性以及基底普适性等方面提出了更高的要求。目前对于一体化三相电极的制备仍缺乏一种具有可控性，精确性，以及普适性的电极制备方法，来满足对于一体化三相电极的需求。
技术实现思路
1、针对上述问题以及本领域存在的不足之处，本发明提供了一种可在亲/疏水碳纸、导电聚合物薄膜、导电陶瓷、金属泡沫等各种三相电极基底上原位构建介孔多金属催化界面的激光熔覆-脱合金技术，实现导电性良好的，可以精确可控电极厚度的，具有基底普适性的一体化三相电极。
2、本发明技术方案包括如下内容：
3、采用磁控溅射在亲/疏水碳纸、导电聚合物薄膜、导电陶瓷、金属泡沫等各种三相电极基底上首先沉积上一定厚度的目标催化金属(m1)，如ni，cu，au，pt，pd等，之后再溅射上相对于目标催化金属活泼性较强的第二种活性金属(ma)，如mn，ag，zn，fe，v等，具体的金属沉积厚度随着所需介孔金属的介孔大小所决定。之后通过激光进行烧蚀使两种金属熔覆形成双金属复合的合金层(m1-ma)。将形成的双金属合金层放置在惰性气氛氩气的环境中，利用0.03m左右的稀盐酸将双金属合金中的活性金属利用湿法刻蚀(附图2)的方法将其去除；或者通过电化学氧化刻蚀(附图3)的方法，以0.1m左右的硝酸作为刻蚀液，施加电压范围为0.1-0.3v vs.rhe，刻蚀5-15min，其中可以根据不同的活泼金属的属性和厚度来通过改变阳极电位、反应时间、硝酸浓度等来进行调整。使电极表面形成三维连续介孔催化金属界面(3d-m1)。对于第二种金属的沉积，可以采用了原子层沉积(ald)或电化学电镀(ecd)的方法。在使用原子层沉积时，将基底材料换成我们上述制备地三维连续介孔催化金属界面(3d-m1)，然后沉积上ti，al，zr等金属。使用电化学电镀的方法，通过使用不同的金属配体做电解质溶液溶液，在不同的沉积电压对某一种特定金属进行沉积，即可得到具有介孔多金属催化界面的一体化三相电极(3d-m1-m2)。
4、此类三相电极可以直接应用于，aem和pem制氢，金属空气电池，燃料电池，能源电催化(co2还原，醇类与甲烷氧化等)等关键双碳技术，其具体使用实例如附图4所示。
5、本发明由于采用以上技术方案，其具有以下优点：
6、(1)电极具有良好的导电性
7、普通一体化三相电极大多数都是通过涂覆或者喷涂的方式将催化材料负载在三相基底表面，需要添加nafion作为粘结剂使催化材料和基底紧密结合，会导致一体化电极的导电性差，虽然在制备浆液时会添加导电炭黑增强其导电性，但仍有一定的局限性。通过激光熔覆-脱合金技术制备的电极，由于其本身溅射金属材料作为基底，所以其具有良好的导电性。
8、(2)普适性较高
9、该技术在可在亲/疏水碳纸、导电聚合物薄膜、导电陶瓷、金属泡沫等各种三相电极基底都可以原位构建介孔多金属催化界面，具有多种不同的三相基底可做选择，且可选择不同的金属组合进行制备。
10、(3)电极厚度的精准控制
11、使用磁控溅射进行材料的制备可以通过改变溅射时间来精准地控制催化金属的厚度，以达到实验需求。
12、(4)方法简单，易于操作
13、溅射完成之后的双金属界面，通过激光烧蚀之后，可以使其形成合金，通过酸洗或电化学氧化的方法就可以形成三维连续的介孔金属。方法简单，易于操作。
1.激光熔覆-脱合金技术原位构建具有介孔多金属催化界面的一体化三相电极的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.应用如权利要求1所述方法所制备的介孔多金属催化界面的一体化三相电极在aem和pem制氢，金属空气电池，燃料电池，能源电催化这些领域的应用。
