一种ORR和OER双功能催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高效ORR和OER双功能催化剂及其制备方法和应用。制备方法包括如下步骤：S1.将氮源、铁盐溶解混合并搅拌，搅拌后烘干得到固体；S2.将步骤S1得到的固体加入炭黑并研磨均匀，在保护气氛下850～1100℃煅烧得到粉末；S3.将步骤S2得到的粉末、镍盐和沉淀剂混合于去离子水中分散均匀后，110℃～130℃水热反应4～12h后分离烘干，在保护气氛下300℃～600℃煅烧，得到高效ORR和OER双功能催化剂。本发明专利技术制备得到的双功能催化剂ORR和OER性能表现优异，稳定性良好，多种活性位点的协同作用提高了催化剂的催化活性，可以应用于金属

【技术实现步骤摘要】
一种ORR和OER双功能催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及电化学非贵金属催化剂的
，更具体地，涉及一种ORR和OER双功能催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]可充电金属-空气电池因其成本低、资源丰富、高能量密度被认为是最有发展前景的能源存储与转换装置之一。金属-空气电池的阴极放电过程由氧还原反应(ORR)驱动，而充电过程则由氧析出反应(OER)驱动。催化剂的ORR/OER性能决定了金属-空气电池能否正常充放电。
[0003]目前，双功能(ORR/OER)催化剂可通过将不同的贵金属进行复合得到，如Pt基材料和Ru基材料的复合，虽然这类催化剂的催化活性优良，但却因为贵金属原材料储量稀缺、成本高昂、耐久性差，严重影响了可充金属-空气电池的商业化发展；另一种则是碳/过渡金属氧化物复合材料，这类催化剂原材料来源丰富，价格低廉，但其ORR/OER催化活性仍有待提高，难以达到商业化应用的要求。针对这一问题，这类能源转换储存装置迫切需要开发具有低成本和高活性的ORR和OER双功能非贵金属催化剂。
[0004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ORR和OER双功能催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将氮源、铁盐溶解混合并搅拌，搅拌后烘干得到固体；S2.将步骤S1得到的固体加入炭黑并研磨均匀，在保护气氛下850～1100℃煅烧得到粉末；S3.将步骤S2得到的粉末、镍盐和沉淀剂混合于去离子水中分散均匀后，110℃～130℃水热反应4～12h后分离烘干，在保护气氛下300℃～600℃煅烧，得到高效ORR和OER双功能催化剂；步骤S1中所述氮源与铁盐的摩尔比为(2～32)：1；步骤S2中所述固体和炭黑的质量比为(5～20)：1；步骤S3中所述粉末、镍盐和沉淀剂的质量比为1：2：3～8：2：0.3。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中所述氮源与铁盐的摩尔比为(2～28)：1。3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S2中所述固体和炭黑的...

【专利技术属性】
技术研发人员：施志聪，李冠洲，叶豪，黄荣杰，林冠鸿，刘家沂，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：