一种核壳结构的双功能电催化剂的制备方法及其在锌空电池中的应用技术

本发明专利技术公开了一种核壳结构的双功能电催化剂的制备方法及其在锌空电池中的应用，属于锌空电池催化剂技术领域。具体过程为：将二甲基咪唑和硝酸银溶于蒸馏水中待达到螯合平衡，加入硫源化合物，常温下合成无定形Ag2S纳米棒，并将其引入到ZIF‑8的合成体系中，最终制得具有核壳结构的Ag2S@ZIF‑8锌空电池催化剂。本发明专利技术中无定形Ag2S纳米棒表面包覆着ZIF‑8形成核壳结构的纳米复合催化材料，这种特殊形貌结构不仅可以提高无定形Ag2S的稳定性，防止其发生团聚，而且核壳两组分之间的协同效应还实现了在非煅烧条件下具有较高的OER和ORR双功能电催化活性，具有环保节能、性能突出的技术优势。

【技术实现步骤摘要】
一种核壳结构的双功能电催化剂的制备方法及其在锌空电池中的应用
本专利技术属于锌空电池催化剂
，具体涉及一种核壳结构的双功能电催化剂的制备方法及其在锌空电池中的应用。
技术介绍
锌空电池作为一种清洁能源，具有高比能量、低成本、无污染等优势，在很多领域有实验性的应用，成为近年来研究的热点。在锌空电池中，催化剂是核心组成部分，也是决定电池成本和性能的关键材料。近年来，关于锌空电池催化剂的研究层出不穷，然而合成ORR和OER双功能电催化剂仍然具有挑战性。因此，开发一种双功能电催化剂成为锌空电池催化剂合成
有待解决的重要问题之一。最近，已经实现了许多过渡金属基电催化剂，如过渡金属硫化物，由于其高的本征活性、完美的稳定性和良好的导电性被应用于OER/ORR反应，引发了人们的关注。其中无定形过渡金属硫化物比表面积较大，活性位点暴露较多，并能与电解液更好的接触，具有良好的ORR性能，然而它不稳定，容易发生团聚，这些不足制约着无定形过渡金属硫化物的应用。金属有机框架（MOFs）是由无机金属和有机配体自组装形成的晶体材料，因具有结构多样、孔道尺寸可调、骨架可修饰、性能可调控等一系列优越的性质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核壳结构的双功能电催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）将二甲基咪唑与硝酸银溶于蒸馏水中，搅拌混合均匀后于25℃遮光静置4~10h以达到螯合平衡形成螯合平衡液，向上述螯合平衡液中加入硫源化合物后于25℃遮光静置6~8h得到黑褐色均匀稳定的溶液，经无水乙醇洗涤多次后得到无定形Ag2S纳米棒并超声分散于醇溶液中得到备用液，其中硫源化合物为硫代乙酰胺、硫脲、硫化钠、硫粉、硫化铵或硫代硫酸钠；（2）向步骤（1）得到的备用液中加入硝酸锌和二甲基咪唑，搅拌混合均匀后于室温静置24~36h，待反应结束后用体积比为1:1的无水乙醇和丙酮的混合液洗涤多次，然后真空干燥得到具有核壳结构的Ag2S@...

【技术特征摘要】
1.一种核壳结构的双功能电催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）将二甲基咪唑与硝酸银溶于蒸馏水中，搅拌混合均匀后于25℃遮光静置4~10h以达到螯合平衡形成螯合平衡液，向上述螯合平衡液中加入硫源化合物后于25℃遮光静置6~8h得到黑褐色均匀稳定的溶液，经无水乙醇洗涤多次后得到无定形Ag2S纳米棒并超声分散于醇溶液中得到备用液，其中硫源化合物为硫代乙酰胺、硫脲、硫化钠、硫粉、硫化铵或硫代硫酸钠；（2）向步骤（1）得到的备用液中加入硝酸锌和二甲基咪唑，搅拌混合均匀后于室温静置24~36h，待反应结束后用体积比为1:1的无水乙醇和丙酮的混合液洗涤多次，然后真空干燥得到具有核壳结构的Ag2S@ZIF-8锌空电池催化剂。2.根据权利要求1所述的核壳结构的双功能电催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述二甲基咪唑与硝酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆，韩文洁，白正宇，陈忠伟，杨林，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41