【技术实现步骤摘要】
一种锌空气电池用二硫化钴/氮硫共掺杂介孔碳复合催化剂及其制备方法
[0001]本专利技术涉及锌空气电池阴极材料
，尤其涉及一种锌空气电池用二硫化钴/氮硫共掺杂介孔碳复合催化剂及其制备方法，旨在通过表面活性剂分散金属颗粒，将沥青碳化形成无定型碳，得到一种能够同时提高ORR和OER的催化活性的方法。
技术介绍
[0002]锌空气电池（ZAB）由其较高的理论能量密度（1086 Wh kg
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1）、低价格和高安全性而被认为是电化学能源技术的最佳选择。然而，由于空气电极反应迟缓和耐久性低引起的低能效和低稳定性阻碍了可再充电锌空气电池的应用。目前，贵金属材料是 ORR/OER 最有效的催化剂，但贵金属高昂的成本、较差的双功能活性及稳定性极大地限制了其发展。此外，单组分催化剂不能同时有效地催化氧还原（ORR）和析氧反应（OER），高成本和短循环寿命也限制了它们在可充电锌空气电池上的应用。因此，低成本和高效的双功能催化剂的开发迫在眉睫。
[0003]研究表明，硫化钴的的表面电子结构和电荷分布较优，具有暴露的活...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锌空气电池用二硫化钴/氮硫共掺杂介孔碳复合催化剂，其特征在于：该催化剂以氮硫共掺杂介孔碳作为基体，内部原位负载纳米级二硫化钴颗粒。2.一种锌空气电池用二硫化钴/氮硫共掺杂介孔碳复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：以定量摩尔比分别称取乙酸钴、2
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甲基咪唑和β
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环糊精，三者用乙醇或水溶解形成溶液，将三种溶液混合搅拌0.5 h，使乙酸钴与2
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甲基咪唑充分配位，β
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环糊精形成胶束；步骤2: 将步骤1获得的混合均匀的混合溶液放置于玛瑙研钵中，加入体积比为1:0.5 ~ 1:1的沥青和二氧化硅模板，在保温灯下均匀研磨使原料与二氧化硅模板充分混合，得到煅烧前驱体；步骤3: 将步骤2获得的煅烧前驱体进行高温分段煅烧，煅烧气氛为氮气气氛，首先使沥青熔化并充分浸润二氧化硅模板，随后在高温作用下使沥青充分碳化，同时使钴转变为Co3O4；步骤4: 将步骤3获得的煅烧产物在1 mol L
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1的NaOH溶液中进行碱洗，温度维持在60 ~ 80 ℃，碱洗24 h去除二氧化硅模板；步骤5: 将步骤4获得的产物进行抽滤，用去离子水洗去材料表面残留的NaOH，经过真空干燥得到Co3O4/ NSC
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MC前驱体；步骤6: 将步骤5获得的Co3O4/ NSC
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MC前驱体与升华硫以1:10的比例混合均匀后进行高温煅烧，得到最终产品Co...
【专利技术属性】
技术研发人员：王溦，李丽芩，官鸣宇，侯朝辉，陈梁，
申请(专利权)人：湖南理工学院，
类型：发明
国别省市：
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