The invention discloses a preparation method of a sulfur doped carbon oxygen reduction electrocatalyst steps: (1) waste lithium thionyl chloride battery removable battery collection after discharge of sulfur / carbon mixture; (2) in an inert gas to maintain the temperature at 500 ~ 1100 degrees of heat treatment for 10 to 150 minutes and cooling; (3) adding acid solution and stirred for 2 to 10 hours, and then filtered water, washing the filter residue to the effluent was neutral, dry residue to water is less than 5wt%, which was collected. The method of the invention is to obtain sulfur doped carbon oxygen reduction catalysts, the catalytic effect of the catalyst, and the preparation method is simple, easy to mass production; the invention is by recycling waste, greatly reduce the production cost at the same time, can also effectively solve the waste lithium batteries to recycling, the problem of environmental pollution caused by the method of the invention; simple, economical and environmentally friendly, easy to scale, has a broad application prospect, economic value and social value of environmental protection.
【技术实现步骤摘要】
一种硫掺杂碳氧还原电催化剂的制备方法
本专利技术涉及一种电催化剂的制备方法,特别涉及一种硫掺杂碳氧还原电催化剂的制备方法。
技术介绍
燃料电池具有环境友好,运行温度低和高能源转化率等优点,被认为是人类的终极能源[Chem.Rev.2004,104,4245;新材料产业,2015,4,58]。然而阴极氧还原反应高的过电位和慢的反应动力学制约燃料电池的大规模商业化应用。铂催化剂是目前最好的氧还原反应催化剂,但铂催化剂存在成本昂贵,易受一氧化碳毒化和铂资源稀缺等缺点[J.PowerSources,2006,156,171;Electrochim.Acta,2011,56,9186]。发展低成本非贵金属催化剂替代铂催化剂是大规模商业化应用燃料电池的迫切需要。杂原子掺杂碳材料能调节碳材料的结构、电子特性和物理化学性质,有效降低氧还原过电位,甚至有些掺杂碳材料具有和铂催化剂相当或更优越的氧还原电催化活性,而且具有高稳定性和良好的抗一氧化碳性[Science.2009,323,760;NanoEnergy,2016,19,373]。硫原子掺杂碳材料,通过硫原子上孤对电子调节碳材料中sp2杂化碳的Π电子体系,能有效提高其氧还原性能【ElectrochemistryCommunications.2013,30,9;J.Mater.Chem.A,2016,4,83】。然而,目前硫掺杂碳材料制备方法具有设备要求高(如需冷冻干燥或超临界干燥装置【一种硫掺杂碳材料的制备方法,CN104860296A】)、反应时间长、原料极毒(如三聚硫氰酸【一种硫掺杂的多孔氮化碳光催化材料的制备方法 ...
【技术保护点】
一种硫掺杂碳氧还原电催化剂的制备方法,其特征在于,包含以下操作步骤:(1)将废锂亚硫酰氯电池拆卸,收集放电后电池中的硫/碳黑混合物;(2)将步骤(1)中所得硫/碳黑混合物在惰性气体中保持温度为500~1100℃进行热处理10~150分钟,冷却;(3)将步骤(2)中冷却后所得硫/碳黑混合物加入酸溶液中搅拌2~10小时,然后过滤,用水清洗滤渣至流出液呈中性,滤渣干燥至水分小于5wt%,收集即得,即为硫掺杂碳氧还原电催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种硫掺杂碳氧还原电催化剂的制备方法,其特征在于,包含以下操作步骤:(1)将废锂亚硫酰氯电池拆卸,收集放电后电池中的硫/碳黑混合物;(2)将步骤(1)中所得硫/碳黑混合物在惰性气体中保持温度为500~1100℃进行热处理10~150分钟,冷却;(3)将步骤(2)中冷却后所得硫/碳黑混合物加入酸溶液中搅拌2~10小时,然后过滤,用水清洗滤渣至流出液呈中性,滤渣干燥至水分小于5wt%,收集即得,即为硫掺杂碳氧还原电催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的惰性气为氮气、氩气或氢气中一种。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的热处理温度为700~900℃。4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱金良,马少健,沈培康,张伶俐,张颖朦,潘智毅,
申请(专利权)人:广西大学,
类型:发明
国别省市:广西,45
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