一种酸碱溶液中氧还原反应高效电催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于酸、碱性电解质溶液中的氧还原反应的高效率电催化剂及其制备方法。本发明专利技术的主要内容包括（1）在镍钴盐存在下，制备聚苯胺负载的NiCo催化剂前驱体（NiCo@PANI）；（2）将催化剂前驱体（NiCo@PANI）、多壁碳纳米管(CNT)及不同比例的双氰胺（DCD）混合均匀后在N

An efficient electrocatalytic oxygen reduction catalyst in an acidic alkaline solution and its preparation method

The present invention discloses an efficient electrocatalyst for oxygen reduction reaction in acid and alkaline electrolyte solutions and a preparation method. The main contents of the present invention includes (1) in the presence of nickel and cobalt salt, the preparation of polyaniline supported NiCo catalyst precursor (NiCo@PANI); (2) the catalyst precursor (NiCo@PANI), multi walled carbon nanotubes (CNT) and dicyandiamide (DCD) with different proportions of mixed evenly in N2 atmosphere at 800 C under heating, nickel cobalt doped C N composite (NiCo@C N); (3) to the NiCo@C N composite material as the carrier, the use of manganese dioxide generated by the KMnO4 and MnCl2 reaction (MnO2), prepared by the MnO2 NiCo@C N composite catalyst. MnO2 NiCo@C N the catalyst both in acidic and alkaline solutions, has high electrocatalytic activity for oxygen reduction reaction; the catalyst of the invention is mainly composed of non platinum metal (nickel cobalt) catalyst composition and carbon nitrogen, the cost is greatly reduced, and the electrocatalytic activity of strong application prospects widely used in fuel cell and metal air battery.

【技术实现步骤摘要】
一种酸性碱性溶液中高效电催化氧还原反应催化剂及其制备方法
本专利技术属于新型非贵金属掺杂碳氮材料与能源材料
，具体涉及到一种适用于酸、碱性电解质溶液中的氧还原反应的高活性电催化剂及其制备方法。
技术介绍
随着经济和社会的高速发展，全球能源的消耗急剧增加，人类面临严峻的能源危机。因此，开发新型的可再生新能源代替传统化石燃料变得极为重要。燃料电池因具有转化效率高、环境友好等优点，是解决当前能源紧缺问题的有效途径之一，被认为是21世纪的重要动力来源。燃料电池的阴极反应主要为氧还原反应（ORR），是衡量燃料电池总体性能的主要因素。在酸性介质中氧还原反应机理主要有2种：（1）直接4电子反应途径O2+4H++4e-→2H2OE0=1.229V（2）分步4电子反应途径O2+2H++2e-→H2O2E0=0.695VH2O2+2H++2e-→H2OE0=1.76V在碱性介质中的氧还原反应比较稳定，其反应机理如下：O2+2H2O+4e-→4OH-E0=0.404V直接4电子反应能避免不稳定中间产物（H2O2）的生成，提高了电池的能量转化率及放电电压，是人们心目中理想的反应过程。当前，铂和铂基材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酸性碱性溶液中高效电催化氧还原反应催化剂的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）制备催化剂前驱体NiCo@PANI：将苯胺加入到浓度为1 mol L

【技术特征摘要】
1.一种酸性碱性溶液中高效电催化氧还原反应催化剂的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）制备催化剂前驱体NiCo@PANI：将苯胺加入到浓度为1molL-1的HCl溶液中，搅拌溶解，命名为溶液A；同时称取Ni(CH3COO)2•4H2O，Co(CH3COO)2•4H2O及(NH4)2S2O8溶于HCl溶液，此为溶液B；将溶液A倒入溶液B中，搅拌均匀后静置，再将上述溶液旋蒸，干燥，得到前驱体NiCo@PANI；所述溶液A采用苯胺、HCl溶液按体积比0.74:1配制而成；所述溶液B中0.25gNi(CH3COO)2•4H2O、0.75gCo(CH3COO)2•4H2O、2.28g(NH4)2S2O8、20mLHCl溶液的质量体积比为0.25g：0.75g：2.28g：20mL；（2）将0.5g前驱体NiCo@PANI，0.1g多壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：易清风，邓中梁，余亮，李广，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43