一种电催化氧还原催化材料N-PC@CBC的制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种电催化氧还原催化材料N‑PC@CBC及其制备方法和应用。所述制备方法包括如下步骤：S1：将细菌纤维素(BC)和六水合硝酸锌分散于甲醇中，2‑甲基咪唑另溶于相同体积的甲醇溶液；S2：将步骤S1所述两种溶液搅拌后静置形成ZIF‑8@BC纳米纤维复合材料；S3：将ZIF‑8@BC材料冷冻干燥并高温碳化，得到所述N‑PC@CBC材料。本发明专利技术提供的制备方法具有性能优良，工艺流程简单，成本低廉，安全环保等特点，与商用的20wt％Pt/C催化剂相比，所获得的催化剂在碱性介质中显示出更好的甲醇耐受性和稳定性。所得产物作为电极制成的钠离子电池表现出良好的循环稳定性，并且在多次循环后具有高比容量。

【技术实现步骤摘要】
一种电催化氧还原催化材料N-PC@CBC的制备方法和应用
本专利技术涉及电池催化剂
，特别涉及一种碱性介质中电催化氧还原反应催化材料以及钠离子电池负极材料N-PC@CBC及其制备方法和应用。
技术介绍
最近，世界范围内日益增加的能源消耗和环境恶化已引起研究人员的广泛关注，高性能的燃料电池和金属空气电池由于其高能量密度，优异的能量转换效率和较低的化石燃料依赖性而成为备受瞩目的电化学能量转换装置。通常，燃料电池和金属空气电池的性能取决于阴极上的氧还原反应(ORR)，这在动力学上是缓慢的，因此需要使用ORR电化学催化剂进行加速。尽管基于Pt的催化剂在ORR中表现出出色的催化活性，但难以承受的成本以及对燃料穿越的不佳稳定性和不耐受性严重阻碍了燃料电池和金属空气电池的大规模应用。因此，开发具有竞争性性能以及具有成本效益的替代产品对于基于ORR的先进设备的广泛使用非常重要。由于生物质材料具有低成本、绿色环保以及表面的可编辑性，人们对于从生物质前体制备杂原子掺杂碳材料的兴趣日益浓厚。细菌纤维素(BC)是一种典型的生物质材料，具有许多纳米纤维交织本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电催化氧还原催化材料N-PC@CBC的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：将细菌纤维素和六水合硝酸锌分散于甲醇中，2-甲基咪唑另溶于相同体积的甲醇溶液；/nS2：将步骤S1所述两种溶液搅拌后静置形成ZIF-8@BC纳米纤维复合材料；/nS3：将ZIF-8@BC材料冷冻干燥并高温碳化，得到所述N-PC@CBC材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种电催化氧还原催化材料N-PC@CBC的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将细菌纤维素和六水合硝酸锌分散于甲醇中，2-甲基咪唑另溶于相同体积的甲醇溶液；
S2：将步骤S1所述两种溶液搅拌后静置形成ZIF-8@BC纳米纤维复合材料；
S3：将ZIF-8@BC材料冷冻干燥并高温碳化，得到所述N-PC@CBC材料。


2.如权利要求1所述的N-PC@CBC材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述甲醇溶液中加入BC的量为0.5～1.5g/L。


3.如权利要求1所述的N-PC@CBC材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述六水合硝酸锌甲醇溶液的浓度为0.04～0.06mol/L。


4.如权利要求1所述的N-PC@CBC材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述2-甲基咪唑甲醇溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙东平，唐开元，黄洋，张威威，袁凡舒，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32