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一种复合电极催化剂的制备方法及其在金属空气电池中的应用技术

技术编号:20728720 阅读:65 留言:0更新日期:2019-03-30 18:52
本发明专利技术涉及一种莫来石‑石墨烯复合电催化剂的制备方法以及采用该催化剂作为电极活性材料的金属空气电池;本发明专利技术采用水热合成的方法,成功制备了石墨烯负载莫来石催化材料,解决了莫来石导电性差的难题;在金属空气全电池测试中,上述复合催化剂与传统贵金属催化剂相比,具有更高的发电峰功率密度以及更优的充放电循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种复合电极催化剂的制备方法及其在金属空气电池中的应用
本专利技术涉及金属空气电池领域,特别涉及一种金属空气电池电极催化剂及其制备方法。
技术介绍
研发具有高性能、高容量的电化学能量储存与转化装置一直以来都是科研界和工业界关注的热点之一,特别是当今社会对能源的需求正处在从传统化石能源向低碳清洁能源转变的关键阶段。金属空气电池作为备受关注的下一代电池技术,具有远高于目前商用锂离子电池的理论能量密度以及相对较低廉的发电成本(Chem.Soc.Rev.,2014,43,5257),受到诸多研究人员的广泛关注。金属空气电池是以空气中的氧气作为正极反应物、金属(锌、铁、铝、镁等)作为负极反应物的一种空气的电池,具有比容量高、安全环保、原材料价格低廉等诸多优点。一次金属空气电池的技术十分成熟,已经成功应用于医疗器械和远程通讯等需要小电流、长续航、安全稳定的工作环境中(USPatent,6660680B1,2003)。、然而对于目前产业界的新需求,如电动汽车和移动电话,金属空气电池还存在几项关键的技术难点需要突破。其一,空气电极的反应效率依然是制约金属空气电池性能的重要因素,传统的贵金属催化剂虽然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于金属空气电池的复合电极催化剂,其特征在于,所述电极催化剂至少包含两个组分,其中一个组分为锰基莫来石型氧化物,具有的通式为RMn2O5,其中R位元素为镧系元素或钇元素中的一种或几种;其中另一个组分为石墨烯,或者氧化石墨烯,或者还原氧化石墨烯,或者氮元素掺杂还原氧化石墨烯,或者以上几种的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种用于金属空气电池的复合电极催化剂,其特征在于,所述电极催化剂至少包含两个组分,其中一个组分为锰基莫来石型氧化物,具有的通式为RMn2O5,其中R位元素为镧系元素或钇元素中的一种或几种;其中另一个组分为石墨烯,或者氧化石墨烯,或者还原氧化石墨烯,或者氮元素掺杂还原氧化石墨烯,或者以上几种的混合物。2.根据权利要求1所述的电极催化剂,其特征在于,所述电极催化剂的制备方法为水热法,包括以下步骤:1)按照化学计量比称量一定质量的含R位元素的盐与含锰元素的盐溶解于溶剂内;2)向步骤1)所得溶液中加入石墨烯或其衍生物;3)向步骤2)所得溶液中加入碱溶液;4)将步骤3)所得溶液转移至反应釜中,在一定温度下反应;5)将步骤4)所得的产物分离、干燥,研磨后即得到所述催化剂。3.根据权利要求2所述的电极催化剂的制备方法,其特征在于,所述溶剂为水、盐酸...

【专利技术属性】
技术研发人员:王卫超于勐
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:天津,12

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