一种负载Co/CoO的氮掺杂碳复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种负载Co/CoO的氮掺杂碳复合材料的制备方法，将生物质材料进行氮掺杂处理得到掺氮碳材料，为Co/CoO异质结提供了大比表面积的载体，有助于增大与电解液的接触，降低电化学反应过程中的极化现象；然后以恒流电沉积法在氮掺杂碳材料管道上负载金属化合物，该方法可有效的控制金属的负载量，同时使金属化合物形成均匀的片层结构，有效增大反应的有效面积。本发明专利技术还公开了负载Co/CoO的氮掺杂碳复合材料，该复合材料具有Co/CoO异质结构，表现出良好的催化活性作用。以氮元素掺杂碳材料形成C

【技术实现步骤摘要】
一种负载Co/CoO的氮掺杂碳复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物质基电催化储能
，涉及一种负载Co/CoO的氮掺杂碳复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前，环境危机和能源短缺引起了科学家们的共同关注，大量研究致力于开发可再生能源的高效转换装置。可充电锌
‑
空气电池因具有较高的理论能量密度1086Wh kg
‑1、环境友好、电解质稳定安全等优点引起了广泛关注。锌
‑
空气电池主要由金属锌阳极、空气阴极、电解液和隔膜等构成。其中空气阴极包含疏水性气体扩散层(GDL)和亲水性催化层，电极反应包括放电时的氧还原反应(ORR)和充电时的析氧反应(OER)。ORR和OER缓慢的动力学导致锌
‑
空气电池的性能不好。电池中的ORR反应主要发生在气液固三相界面上，构建丰富的三相界面有利于催化活性位点参与反应，提升阴极反应的反应速率，进而提升锌
‑
空气电池的各项指标。构建高效空气电极是提升锌
‑
空气电池性能的重要途径。界面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载Co/CoO的氮掺杂碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将木材原料浸泡在含有NH
4+
的水溶液中，浸泡结束后干燥、惰性气氛下煅烧得到氮掺杂碳材料，记为NWC；(2)将步骤(1)制备得到的NWC浸没于含有Co
2+
和Na
+
的混合溶液中，经电沉积过程制备得到负载Co(OH)2的氮掺杂碳材料，记为Co(OH)2@NWC；(3)将步骤(2)制备得到的Co(OH)2@NWC在惰性气氛下煅烧，得到最终产物负载Co/CoO的氮掺杂碳复合材料，记为Co/CoO@NWC。2.如权利要求1所述的负载Co/CoO的氮掺杂碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述混合溶液为Co(NO3)2·
6H2O和NaNO3混合溶液，Co(NO3)2·
6H2O和NaNO3的摩尔浓度比为10:1。3.如权利要求1所述的负载Co/CoO的氮掺杂碳复合材料的制备方法，其特征在于，氮掺杂碳材料与Co(NO3)2·
6H2O的质量比为1:15。4.如权利要求1所述的负载Co/CoO...

【专利技术属性】
技术研发人员：李保军，武现丽，刘艳艳，崔星宇，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：