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直接硼氢化物燃料电池(DBFC)因其能量密度高，能量转化率高，易运输且污染小等优点受到人们关注。DBFC的性能很大程度上受阳极催化剂影响，贵金属及其合金虽然对BH-4的电氧化催化性能好，但是较高的成本限制了DBFC的商业化。非贵金属Ni因其成本低，动力学过程快受到人们关注，但Ni单独作为阳极催化剂时，对BH-4具有较差的催化活性，并且库伦效率较低。Ni与其它金属的多元催化剂可以有效地改善这一问题，但是目前对Ni与贵金属的多元催化剂研究较多，为了进一步降低成本并且获得对BH-4直接氧化的高效Ni多元催化剂，本文使用非贵金属Co、Zn、Ni制备镍基Ni-Co和Ni-Zn二元催化剂，采用SEM、XRD、电化学测试技术研究了这些催化剂的结构、形貌及对BOR的催化性能。同时还研究了Ni/Co比、Ni/Zn比，电沉积时间和制备方法对催化剂性能的影响，优化了催化剂制备的条件。研究发现，无论是Ni-Co二元催化剂还是Ni-Zn二元催化剂，相比于单金属Ni催化剂，均显著提升了对BH-4的催化氧化能力。
首先，使用恒电流沉积法制备了表面具有多孔结构的Ni-Co二元催化剂，且晶粒尺寸小，使得催化剂的空隙增多，比表面积增加，提高了对BH-4的直接氧化能力。随着沉积时间和Co含量的增加，BH-4的氧化峰电流表现先增大后减小的变化。其中，Ni0.889Co0.111的(111)晶面衍射峰最强，电化学反应电阻最小，催化性能最好。在Ni0.889Co0.111催化下，BH-4直接氧化的峰电流可以达到222mA/cm2，放电效率达到了84.74%，初始放电电位为-1.105V，放电平台稳定。以Ni0.889Co0.111催化剂作为阳极时，DBFC的性能最好，开路电压为1.877V，最大功率密度为38.38mW/cm2，即Ni-Co二元催化剂显著改善了DBFC的性能。
其次，使用恒电流沉积法制备了表面具有多层树叶状结构的Ni@Zn@Ni-20催化剂，且晶粒尺寸小，使得催化剂的空隙增多，比表面积增加，提高了对BH-4的直接氧化能力。随着催化剂中Zn含量的增多和沉积时间增加，BH-4的氧化峰电流呈先增大后减少的规律变化。二次电沉积的催化剂使得BH-4的氧化峰电流进一步显著提升。其中，Ni@Zn@Ni-20的(111)晶面衍射峰最强，电化学反应电阻最小，催化性能最好。在Ni@Zn@Ni-20催化下，BH-4直接氧化的峰电流可以达到264mA/cm2，初始放电电位为-1.078V，放电效率达到了74.20%，放电平台稳定。以Ni@Zn@Ni-20催化剂作为阳极时，DBFC的性能最好，开路电压为1.793V，最大功率密度为了46.89mW/cm2，即Ni-Zn二元催化剂显著改善了DBFC的性能。
另外，Ni-Co二元催化剂和Ni-Zn二元催化剂不仅能显著改善了对BH-4的直接氧化能力，提高了DBFC的性能，而且还具有制备工艺简单，成本低廉的优势。
首先，使用恒电流沉积法制备了表面具有多孔结构的Ni-Co二元催化剂，且晶粒尺寸小，使得催化剂的空隙增多，比表面积增加，提高了对BH-4的直接氧化能力。随着沉积时间和Co含量的增加，BH-4的氧化峰电流表现先增大后减小的变化。其中，Ni0.889Co0.111的(111)晶面衍射峰最强，电化学反应电阻最小，催化性能最好。在Ni0.889Co0.111催化下，BH-4直接氧化的峰电流可以达到222mA/cm2，放电效率达到了84.74%，初始放电电位为-1.105V，放电平台稳定。以Ni0.889Co0.111催化剂作为阳极时，DBFC的性能最好，开路电压为1.877V，最大功率密度为38.38mW/cm2，即Ni-Co二元催化剂显著改善了DBFC的性能。
其次，使用恒电流沉积法制备了表面具有多层树叶状结构的Ni@Zn@Ni-20催化剂，且晶粒尺寸小，使得催化剂的空隙增多，比表面积增加，提高了对BH-4的直接氧化能力。随着催化剂中Zn含量的增多和沉积时间增加，BH-4的氧化峰电流呈先增大后减少的规律变化。二次电沉积的催化剂使得BH-4的氧化峰电流进一步显著提升。其中，Ni@Zn@Ni-20的(111)晶面衍射峰最强，电化学反应电阻最小，催化性能最好。在Ni@Zn@Ni-20催化下，BH-4直接氧化的峰电流可以达到264mA/cm2，初始放电电位为-1.078V，放电效率达到了74.20%，放电平台稳定。以Ni@Zn@Ni-20催化剂作为阳极时，DBFC的性能最好，开路电压为1.793V，最大功率密度为了46.89mW/cm2，即Ni-Zn二元催化剂显著改善了DBFC的性能。
另外，Ni-Co二元催化剂和Ni-Zn二元催化剂不仅能显著改善了对BH-4的直接氧化能力，提高了DBFC的性能，而且还具有制备工艺简单，成本低廉的优势。