一种碱性水系金属/空气电池用双功能催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碱性水系金属/空气电池用双功能催化剂及其制备方法，该催化剂是由氮掺杂碳包覆过渡金属单质颗粒构成的核壳结构材料；其制备过程是以过渡金属盐与尿素为原料通过水热法得到过渡金属单质颗粒前驱体，再通过原位聚合在其表面包覆含氮聚合物，进一步高温热处理，即得；该催化剂稳定性好，且具有双功能催化活性(ORR和OER)，在碱性环境中催化活性高，且制备工艺可控性强、易于重复，满足工业化生产要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种碱性水系金属/空气电池用氧还原、析氧催化剂及其制备方法，属 于化学电源W及电化学催化领域。
技术介绍
碱性水系金属/空气电池作为一种金属燃料电池，由于其具有较高比能量、低成 本、环境友好、可机械更换(通过更换放电完全的金属阳极实现金属/空气电池的快速充电） 等优点，近年来引起国内外科研工作者的注意。碱性水系金属/空气电池由金属阳极、碱性 电解液、W及空气阴极=部分组成。在电池放电过程中，金属阳极发生金属的溶解，空气阴 极则发生氧还原反应(ORR) dORR过程比较复杂，一般认为氧还原反应主要有四电子过程和 二电子过程，前者氧气直接被还原成OH-: 〇2+2也0+4e-一 40H-，臥二0.401V;后者则是生成了 中间产物册 2-: 〇2+也 〇+2e-一册2-+0H-，Eo = 0.065V;册 2-+也 0+2e-一 30H-，E〇 = 0.867V;其中二 电子过程由于中间产物册：T的生成会降低金属空气电池的能量转化效率，故氧还原过程全 为四电子反应是理想化的。贵金属在碱性电解液体系中的四电子氧还原过程具有较强的电 催化活性，但由于其价格昂贵W及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碱性水系金属/空气电池用双功能催化剂，其特征在于：由氮掺杂碳包覆过渡金属单质颗粒构成的核壳结构材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方静，赖延清，王梦然，覃富荣，刘文文，于范，张凯，张治安，李劼，刘业翔，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43