一种用于燃料电池阴极的高氧还原活性的铁/碳化氮共掺杂复合材料制造技术

本发明专利技术涉及一种用于提高燃料电池阴极氧还原活性的铁-氮共掺杂复合材料，通过以4,5-二氰基咪唑为配体，加入铁盐来提高材料的催化性能和稳定性。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术采用一步溶剂热法制备出铁-氮共掺杂复合材料(DCI-Fe-800)，并将该复合材料用于氧还原反应时表现出良好的电催化性能。通过调控材料的形貌来提高材料的电化学性能。4,5-二氰基咪唑的加入不仅提供了碳源和氮源，同时经过高温煅烧后形成不同的种类的氮，从而起到很好的催化作用。铁盐的加入形成了金属-氮共掺杂结构，通过两者之间的协同作用，进一步提高了材料的氧还原催化能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料的制备，特别涉及一种用于燃料电池阴极的复合材料及将其用于进行氧还原测试。
技术介绍
随着能源危机的出现以及环境污染问题的日益加剧，寻求可替代能源成为一个亟待解决的问题。燃料电池作为一种可直接将化学能转化为电能并且无污染物排放的产能装置，受到极大的关注。燃料电池因具有能量转化效率高、负荷响应快、运行质量高和对环境无污染等优点，具有很大的市场应用前景。现今，燃料电池发展和商业化的主要技术阻碍与难题有催化剂电催化活性低，阴极氧还原反应速率缓慢以及交换电流密度低等。目前，最好的直接甲醇燃料电池阴极氧还原催化剂仍主要采用Pt/C催化剂。然而Pt存在价格昂贵、成本过高，且抗甲醇活性差，易CO中毒的问题。同时，较Pt基催化剂，一些掺杂氮的材料因具有不同的种类的氮(如吡啶型氮、吡咯型氮、石墨型氮等)而具有氧还原催化活性位，且其导电性较好，然而其催化活性有待提高。非贵金属(如铁、钴、镍、锰等)因具有相对低的价格和良好的催化活性而倍受青睐。然而，这类材料在得失电子过程中导电性较差，从而导致稳定性较差。因此，开发廉价、耐用、高效和耐醇的非铂基阴极氧还原催化剂已经成为现今燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提高燃料电池阴极氧还原活性的铁‑氮共掺杂复合材料，其特性在于：以4,5‑二氰基咪唑为配体，加入Fe(Ac)2后通过一步溶剂热法制备出铁‑氮共掺杂复合材料(DCI‑Fe‑800)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠涛，孙洪迪，魏良勤，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37