由于具有理论开路电压高、比容量高、转换率高、燃料运输方便和储存安全等优点,直接硼氢化物燃料电池(DBFC)倍受人们的高度关注。虽然在理论上,BH4-的电化学氧化是8电子反应。而实际上,BH4-电化学氧化能释放的电子数决定于阳极催化剂的性能。DBFC的高效阳极催化剂不仅要活性高,而且还要能抑制BH4-的水解。非贵金属Ni用作DBFC的阳极催化剂具有催化电位低、极化小、价格低等优势。因此本文以非贵金属Ni为基,分别通过化学镀、电沉积、复合法(先进行电沉积再进行化学镀)来制备Ni基催化剂,并就制备方法、沉积液添加剂对Ni基催化剂性能的影响进行了系列研究。首先,采用化学镀、电沉积、复合法制备了不同的Ni基催化剂,通过SEM、XRD等技术研究表明:制备方法显著影响着Ni基催化剂的形貌。其中,复合法制备的Ni基催化剂具有最大的比表面,有利于增加催化剂与BH4-的接触面,增多催化活性位,提高BH4-电化学氧化性能。电化学研究发现:在复合法制备的Ni基催化剂作用下,BH4-氧化峰电流密度可高达71.5 m A/cm2,比化学镀镍催化剂作用下(9.4 m A/cm2)提高7.6倍;电沉积镍作用下提高1.5倍(48.5 m A/cm2)。而其放电效率可达74%,是化学镀镍催化剂作用下(11%)的6.8倍,电沉积镍作用下的3.2倍(23%)。研究还显示:在复合法制备的Ni基催化剂作用下,BH4-的电化学氧化反应阻抗最小。显然,复合法制备的Ni基催化剂显著提高了BH4-的电化学氧化性能,为大幅度改善DBFC性能奠定了实验基础。另外,论文也探究了稀土元素La对电沉积Ni基催化剂性能的影响。研究结果表明:沉积Ni基催化剂的性能随La Cl3的添加量呈先增后减的变化规律,最佳添加浓度为0.6 g/L。在添加适量La Cl3制备的沉积Ni基催化剂作用下,BH4-电化学氧化电流密度可达113 m A/cm2,是未添加La催化剂作用下的2倍多;放电效率为41%,比未添加La时提高了11%。且BH4-电化氧化反应的阻抗最小。