【技术实现步骤摘要】
一种P-O掺杂Fe-N-C纳米片及其制备方法
本专利技术属于电池催化材料领域,具体涉及一种P-O掺杂Fe-N-C纳米片及其制备方法,以及该纳米片作为双功能催化剂的应用。
技术介绍
电化学氧还原反应(oxygenreductionreactionORR)和析氧反应(oxygenevolutionreactionOER)作为制约金属-空气电池的关键反应,其效率直接关系着电池的性能,而催化剂又是与之相关联的重中之重。传统的催化剂主要是铂系贵金属,因为其有着较高的ORR催化活性,活性较高的OER催化剂包括贵金属铱、钌及它们的氧化物等。然而,无论是铂基催化剂还是铱、钌基催化剂,都由于其的高成本,单一催化性以及其稳定性差限制了其在储能器件大规模的实际应用。因此,目前研究人员致力于开发出低成本、高催化活性的双功能催化剂。到目前为止,研究人员已研究制备了许多非贵金属的催化剂,如铁基、钴基催化材料,其中一些材料甚至表现出与商用Pt/C催化剂相当的性能,并在制备方法也取得了一些可喜的成果。单原子电催化从理论到实践有了长足发展(Longt ...
【技术保护点】
1.一种P-O掺杂Fe-N-C纳米片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1:在去离子水中依次加入五元氮杂环化合物、铁盐和氧化剂,搅拌至溶液颜色从黑色变成绿色,然后将溶液在80℃~120℃下烘干,制备成粉末A,其中,五元氮杂环化合物、氧化剂和铁盐的质量比为(1~10):(20~100):1;/n步骤2:在去离子水中依次加入氯化物和粉末A,搅拌至分散均匀后放置于冻干机中,冻干获得固体B,其中氯化物和粉末A的质量比为(1~10):1;/n步骤3:研磨固体B至粉末,在惰性气氛保护下进行碳化,碳化温度为500℃~1000℃,时间为1h~5h,然后自然降温冷却,得到固体混合物 ...
【技术特征摘要】
1.一种P-O掺杂Fe-N-C纳米片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:在去离子水中依次加入五元氮杂环化合物、铁盐和氧化剂,搅拌至溶液颜色从黑色变成绿色,然后将溶液在80℃~120℃下烘干,制备成粉末A,其中,五元氮杂环化合物、氧化剂和铁盐的质量比为(1~10):(20~100):1;
步骤2:在去离子水中依次加入氯化物和粉末A,搅拌至分散均匀后放置于冻干机中,冻干获得固体B,其中氯化物和粉末A的质量比为(1~10):1;
步骤3:研磨固体B至粉末,在惰性气氛保护下进行碳化,碳化温度为500℃~1000℃,时间为1h~5h,然后自然降温冷却,得到固体混合物C;
步骤4:在去离子水中加入固体混合物C溶解后进行抽滤,然后烘干,得到黑色粉末D;
步骤5:将黑色粉末D和磷酸盐溶于无水乙醇,混合搅拌,加热蒸干,然后在惰性气氛保护、温度为500℃~1100℃下,反应1h~5h,反应结束后,自然降温冷却,得到固体混合物E,其中,黑色粉末D、磷酸盐与无水乙醇的质量比为(1~2):1:(500~1000);
步骤6:将步骤5得到的固体混合物E溶解于盐酸中,搅拌后抽滤烘干,即可得到所述P-O掺杂的Fe-N-C纳米片。
2.如权利要求1所述P-O掺杂Fe-N-C纳米片的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:熊杰,孙鹤,雷天宇,陈伟,王显福,胡安俊,晏超贻,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川;51
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