一种碳基Fe/S/N共掺杂氧还原催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种碳基Fe/S/N共掺杂氧还原催化剂的制备方法，包括以下步骤：S1)将苯基铁卟啉和交联剂，在催化剂的作用下进行共聚，得到铁卟啉基交联微孔聚合物；S2)将所述铁卟啉基交联微孔聚合物和噻吩混合进行吸附，然后在引发剂的作用下进行聚合，得到聚噻吩包覆的铁卟啉交联微孔聚合物复合结构；S3)将步骤S2)得到的复合结构进行碳化处理，得到碳基Fe/S/N共掺杂氧还原催化剂。本发明专利技术的氧还原催化剂表现出高效的氧还原电化学性能及稳定性，其氧还原电化学反应的半波电位为(0.89Vvs.RHE)，优于商业铂碳；组装成锌空气电池，其最大输出功率为106mW/cm2，优于20wt％商业铂碳。优于20wt％商业铂碳。优于20wt％商业铂碳。

【技术实现步骤摘要】
一种碳基Fe/S/N共掺杂氧还原催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及能源材料
，尤其涉及一种碳基Fe/S/N共掺杂氧还原催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]当前，以煤、石油、天然气为首的化石能源仍旧是人类主要消费的能源。而化石能源的进展以及使用化石能源所导致的全球变暖和气候变化，也在引起广泛的关注。因此，研究开发可持续的清洁能源存储和转化技术成为了当今世界的关键。当前的可再生能源主要包括太阳能，风能，水能，生物质能，地热能等。这些能源在开发和利用中存在着使用地域受限，大规模利用困难，供给能量不连续，能量密度过低等缺点。但是，通过电化学氧化和还原的方法将化学能转化为电能，以电池的形式存储，是一种更为可行和经济的做法。其中，高容量的能量转化体系，例如锌
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空气电池、燃料电池，其低排放甚至零排放的特性以及高的效率，受到了大家的广泛关注。其中，氧还原反应(OxygenReductionReaction，ORR)是燃料电池装置中重要的阴极反应，也是实现该装置的关键所在。但是反应过高的电位，催化剂过短的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳基Fe/S/N共掺杂氧还原催化剂的制备方法，包括以下步骤：S1)将苯基铁卟啉和交联剂，在催化剂的作用下进行共聚，得到铁卟啉基交联微孔聚合物；S2)将所述铁卟啉基交联微孔聚合物和噻吩混合进行吸附，然后在引发剂的作用下进行聚合，得到聚噻吩包覆的铁卟啉交联微孔聚合物复合结构；S3)将步骤S2)得到的复合结构进行碳化处理，得到碳基Fe/S/N共掺杂氧还原催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1)的交联剂为二甲醇缩甲醛。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1)的催化剂为三氯化铁。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2)的引发剂选自三氯化铁、双氧水、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述苯基铁卟啉和交联剂的摩尔比为1：(1～12)。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖作旭，陈艳丽，邢涛，李智，闫伟，刘海燕，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：