一种异质结构自支撑电极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于能源材料的技术领域，公开了一种异质结构自支撑电极材料的制备及其应用。方法：1)首先通过水热反应使MIL‑88A生长在碳布表面2)再通过二次水热反应，将Ni(OH)

A heterostructure self-supporting electrode material and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种异质结构自支撑电极材料及其制备方法与应用
本专利技术属于新能源材料
，涉及一种异质结构自支撑电极材料及其制备方法与应用。所述异质结构材料主要用于催化析氧反应(OER)，该反应主要发生在金属空气电池和水分解中，是一个重要半反应，对金属空气电池与水分解的能量转化效率有重要的影响。
技术介绍
析氧反应是金属空气电池、光/电化学水裂解等多种绿色储能和转换装置的基础反应，但由于O-O键的断裂是十分缓慢的动力学过程，因此OER的效率受到了极大的限制。目前，OER催化剂主要以贵金属材料为主，如RuO2和IrO2，然而这些材料的活性和稳定性都不能满足水全解设备或可充金属空气电池的发展需要，此外钌(Ru)和铱(Ir)均为贵金属，地壳含量十分有限，成本也高。该类催化剂的长期使用寿命也不是很理想。因此开发地壳含量丰富元素组成的，价格低廉，寿命长的新型OER催化剂作为可充金属空气电池或水全解装置的阴极材料具有重要的现实意义。过渡金属氢氧化物、氧化物、硫化物和纳米颗粒基复合材料是一类重要的非贵金属析氧催化剂，可通过金属有机骨架(MOFs)衍生的热解或煅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异质结构自支撑电极材料MIL-88A/Ni(OH)

【技术特征摘要】
1.一种异质结构自支撑电极材料MIL-88A/Ni(OH)2-CC的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将碳布浸泡于浓硝酸中，然后洗涤至中性后获得酸处理的碳布并作为自支撑电极基底，记为CC；
(2)将CC加入去水中，然后加入有机配体和水溶性Fe盐，混合均匀后进行水热反应，反应完成后经后续处理，获得生长了MIL-88A的碳布自支撑电极即MIL-88A/CC；
(3)将MIL-88A/CC、可溶性金属Ni盐、铵盐溶于水中，搅拌反应，然后进行水热反应，反应完成获得异质结构自支撑电极材料,记为MIL-88A/Ni(OH)2-CC。


2.根据权利要求1所述的异质结构自支撑电极材料MIL-88A/Ni(OH)2-CC的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述浓硝酸体积浓度为50％～97％；
步骤(1)所述碳布在浓硝酸中的浸泡时间为20～30小时。


3.根据权利要求1所述异质结构自支撑电极材料MIL-88A/Ni(OH)2-CC的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述水溶性金属Fe盐为六水合氯化铁或九水合硝酸铁中一种；所述有机配体为反式丁烯二酸。


4.根据权利要求1所述异质结构自支撑电极材料MIL-88A/Ni(OH)2-CC的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述有机配体、水溶性Fe盐加入顺序为先溶解有机配体于水中，与碳布超声5～25分钟，然后加入水溶性铁盐，最后常温搅拌1～10分钟；
步骤(2)中所述水热反应的温度为90～140℃，水热反应的时间为2～10小时。


5.根据权利要求1～4任一项所述异质结构自支撑电极材料MIL-88A/Ni(OH)2-CC的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐正华，钱政鑫，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44