【技术实现步骤摘要】
一种锌空电池催化剂的制备方法及其在催化ORR、OER和HER反应中的应用
本专利技术属于锌空电池催化剂
，具体涉及一种锌空电池催化剂的制备方法及其在催化ORR、OER和HER反应中的应用。
技术介绍
由于目前环境污染、能源危机日益严重，新型能源的开发迫在眉睫。新型能源转换装置如锌空电池具有环境友好、能源转换效率高等优点，在很多领域有实验性的应用，越来越受到人们的广泛关注。此外锌空电池体积小、电荷容量大、质量小、能在宽广的温度范围内正常工作、无腐蚀且工作安全可靠。相对于封闭体系的锂离子电池来说，由于锌空电池是半开放体系，用环境中的空气提供氧气，减少了空气电极体积的同时增加了能量密度。因此，锌空电池具有非常好的应用前景。在锌空电池中，制约其发展的关键因素是电极催化剂材料，催化剂是锌空电池的核心组成部分，也是决定电池成本和性能的关键材料。常见的催化剂有贵金属催化剂和非贵金属催化剂，但是贵金属储量少，价格昂贵；而单独的非贵金属很难发挥固有的催化活性。因此，开发一种价格低、性能高的催化剂是锌空电池催化剂合成
中有待解决的重要问题之一。
技术实现思路
本专利技术解决的...
【技术保护点】
1.一种锌空电池催化剂的制备方法，其特征在于具体过程为：在前驱体MOF上引入褶皱精细结构导向剂，使其表面形成褶皱精细纳米组装结构的同时引入硫元素和磷元素，再分别引入镍源掺杂剂和镁源掺杂剂，在常温下合成锌空电池催化剂，其中前驱体MOF为ZIF‑67，褶皱精细结构导向剂为硫醇类化合物与三苯基磷，该硫醇类化合物为2‑巯基苯并噻唑或2‑巯基苯并咪唑，镍源掺杂剂为硝酸镍，镁源掺杂剂为硝酸镁。
【技术特征摘要】
1.一种锌空电池催化剂的制备方法，其特征在于具体过程为：在前驱体MOF上引入褶皱精细结构导向剂，使其表面形成褶皱精细纳米组装结构的同时引入硫元素和磷元素，再分别引入镍源掺杂剂和镁源掺杂剂，在常温下合成锌空电池催化剂，其中前驱体MOF为ZIF-67，褶皱精细结构导向剂为硫醇类化合物与三苯基磷，该硫醇类化合物为2-巯基苯并噻唑或2-巯基苯并咪唑，镍源掺杂剂为硝酸镍，镁源掺杂剂为硝酸镁。2.根据权利要求1所述的锌空电池催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：步骤S1：将249mg硝酸钴和328mg2-甲基咪唑加入到50mL甲醇中并搅拌混合均匀，常温下静置24h，用乙醇离心洗涤数次后真空干燥得到前驱体MOF；步骤S2：将步骤S1得到的前驱体MOF和褶皱精细结构导向剂加入到乙醇中并通过水浴加热至90℃反应6~8h，用乙醇离心洗涤多次后真空干燥得到表面具有褶皱精细纳米组装结构的紫色样品；步骤S3：将步骤S2得到的表面具有褶皱精细纳米组装结构的紫色样品和镍源掺杂剂加入到乙醇中并于常温下搅拌6~8h，用乙醇离心洗涤多次后真空干燥得到具有中空结构的浅绿色样品；步骤S4：将...
【专利技术属性】
技术研发人员：白正宇，李珊珊，张庆，陈忠伟，常方方，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41
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