Functional cobalt-vanadium coatings deposition via programmed electrolysis mode

Abstract

The electrocatalytic activity of a cobalt-vanadium alloy coating in the hydrogen evolution reaction was investigated. The cobalt-vanadium coating is electrodeposited from a complex citrate electrolyte via pulse electrolysis modes. According to the results of the X-ray dispersive spectrometry, the resulting coating contains 0.2–1.0 mass % vanadium. It is found that on a cathode with a Co-V coating, the overvoltage in the hydrogen evolution reaction is 0.15-0.2 V lower, and the exchange current is higher than on a cobalt coated electrode. As the vanadium content in the alloy increases, the value of the hydrogen evolution overvoltage decreases. This indicates the electrocatalytic activity of the vanadium-containing materials in the hydrogen evolution reaction. The microhardness of the Co-V coating is higher, than that of the cobalt coating. Electrodes coated with Co-V can be recommended as cathodes for the electrochemical production of hydrogen, since the energy consumption of this process is reduced by 10-15 %.

Досліджено електрокаталітичну активність покриття сплавом кобальт-ванадій щодо реакції виділення водню. Покриття кобальт-ванадій осаджували з комплексного цитратного електроліту в режимі імпульсного електролізу. За результатами рентгенодисперсійної спектрометрії отримане покриття містить 0.2–1.0 мас.% ванадію. Встановлено, що перенапруга реакції виділення водню на катоді з Co-V покриттям на 0,15-0,2 В нижча, а значення струму обміну вище ніж на електроді з кобальтовим покриттям. Із збільшенням вмісту ванадію в сплаві величина перенапруги виділення водню зменшується. Це вказує на електрокаталітичну активність ванадійвмісних матеріалів у реакції виділення водню. Мікротвердість покриття Co-V також вища ніж кобальтового покриття. Електроди з покриттям Co-V можна рекомендувати як катоди для електрохімічного отримання водню, що дозволить знизити енерговитрати на проведення цього процесу на 10-15 %.