一种钙钛矿/氧化铈氧催化剂及其脱溶复合制备方法技术

本发明专利技术提供了一种钙钛矿/氧化铈复合氧催化剂的制备方法与应用。尤其涉及一种脱溶复合法制备钙钛矿/氧化铈复合氧催化剂。即采用高温还原或高能气氛球磨的方法，在材料体相内析出第二相(氧化铈)，在浓度差的驱动下，第二相扩散至材料表面并逐渐长大成纳米颗粒，进而实现氧化铈与催化剂本体的原位复合。与传统的复合催化剂制备方法相比，利用所述的“脱溶复合”方法，能在钙钛矿催化剂的表面原位生长纳米颗粒，可以大大增强催化剂本体与复合材料之间的相互作用，充分发挥催化剂本体与第二相的“协同催化效应”，进而改善氧催化剂的活性，提高金属空气电池的功率密度。

【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿/氧化铈氧催化剂及其脱溶复合制备方法
本专利技术涉及一种钙钛矿氧催化剂，尤其涉及一种钙钛矿/氧化铈复合氧催化剂的制备方法及其应用。
技术介绍
进入21世纪以来，传统的能源利用方式所带来的资源短缺、环境污染、温室效应等问题更为突出，因此传统能源结构及其利用方式越来越难以适应人类生存发展的需要。在此背景下，各种各样的新型绿色能源得到了快速的发展，其中化学电源亦受到极大的关注和重视。金属空气电池作为一种新型电池技术，由于其安全、环保、成本低廉、能量密度高等优点，成为化学电源领域的研究开发热点。金属空气电池主要由金属负极、碱性电解液、空气正极、氧还原/氧析出双功能电催化剂组成，通过电解液中的OH-在电极间迁移形成电池内部闭合回路，完成电池充放电过程。在金属空气电池的工作过程中，随着电流密度增加，正极过电势迅速变大，其原因主要归结于缓慢且复杂的氧还原(ORR)或者氧析出(OER)电极过程。在室温下的ORR/OER过程均需要电催化剂参与，电催化剂的活性直接决定了锌空气电池的功率密度、极化阻抗和充放电效率。此外，可充电锌空气电池有限的循环寿命制约了其实际应用。限制其循环寿命的一个主要因素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术提供了一种钙钛矿/氧化铈复合氧催化剂的脱溶复合制备方法，即采用高温还原或高能气氛球磨的方法，在材料体相内析出第二相(氧化铈)，在浓度差的驱动下，第二相扩散至材料表面并逐渐长大成纳米颗粒，进而实现氧化铈与催化剂本体的原位复合。其特征在于包含如下步骤：1)制备铈离子掺杂的钙钛矿；2)所述氧化铈的脱溶析出方法包含两种，即高温还原法与高能气氛球磨法。所述高温还原法的步骤为：将所述掺铈钙钛矿在还原气氛中缓慢加热至某一温度，保温若干时间，随炉冷却至室温。所述高能气氛球磨法的步骤为：将所述掺铈钙钛矿在通入还原气氛的球磨罐中，保持还原气氛为一定的压力，室温球磨若干时间。

【技术特征摘要】
1.本发明提供了一种钙钛矿/氧化铈复合氧催化剂的脱溶复合制备方法，即采用高温还原或高能气氛球磨的方法，在材料体相内析出第二相(氧化铈)，在浓度差的驱动下，第二相扩散至材料表面并逐渐长大成纳米颗粒，进而实现氧化铈与催化剂本体的原位复合。其特征在于包含如下步骤：1)制备铈离子掺杂的钙钛矿；2)所述氧化铈的脱溶析出方法包含两种，即高温还原法与高能气氛球磨法。所述高温还原法的步骤为：将所述掺铈钙钛矿在还原气氛中缓慢加热至某一温度，保温若干时间，随炉冷却至室温。所述高能气氛球磨法的步骤为：将所述掺铈钙钛矿在通入还原气氛的球磨罐中，保持还原气氛为一定的压力，室温球磨若干时间。2.权利要求1所述的还原气氛优选氩氢混合气、氮氢混合气、氦氢混合气、高纯氢气中的一种或几种。3.权利要求1所述的还原气氛中氢气的体积占比优选0.5％～20％。4.权利要求1所述的加热温度优选600～1200℃，所述保温时间优选0.5～24小时。5.权利要求1所述的球磨方法优选行星式球磨、滚筒式...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗鹤，袁金良，王洲航，王甫，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33