一种干凝胶法制备锌空气电池电极材料的方法技术

本发明专利技术属于能源材料及电化学技术领域，提供了一种干凝胶法制备锌空气电池电极材料的方法。该方法在室温条件下仅依靠物理搅拌形成干凝胶，将干凝胶进一步冷冻干燥后进行高温热解制备了锌空气电池电极材料。本发明专利技术制备的锌空气电池电极材料可应用于锌空气电池阳极的氧气催化反应，包括锌空气电池的放电过程和充电过程。本发明专利技术原料来源丰富，合成过程简单方便，产物绿色无污染。本发明专利技术利用干凝胶限制了金属原子的迁移聚集，实现了材料的高比表面积以及高活性位点分布，从而提高了锌空气电池的整体活性及稳定性，在解决环境污染和能源转换方面具有重要和广阔的应用前景。方面具有重要和广阔的应用前景。方面具有重要和广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种干凝胶法制备锌空气电池电极材料的方法


[0001]本专利技术属于能源材料及电化学
，涉及一种干凝胶法制备锌空气电池电极材料的方法及其在能源转换方面的应用。

技术介绍

[0002]化石燃料消耗导致的能源和环境危机日益恶化，促使科学界相当重视探索可持续发展的清洁能源。在过去的几十年里，人们致力于先进的电池系统的开发，其中可充电式锌空气电池，因其成本低、理论能量密度高、安全可靠等独特优点被认为是一种很有前途的动力器件。
[0003]在可充电式锌空气电池体系中，氧析出(OER)和氧还原(ORR)反应是决定可充电锌空气电池性能的关键因素。基于高成本和稀缺贵金属的贵金属催化剂被认为是可充电金属
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空气电池中最普遍的氧析出和氧还原反应的催化剂。但目前市面上的贵金属催化剂其单一的催化性能限制了锌空气电池的大规模实际应用。因此，基于低成本、储量丰富的材料开发的替代贵金属催化剂的双功能催化剂非常受欢迎。
[0004]本专利技术采用干凝胶法将过渡金属引入氮掺杂的碳材料中实现双活性位点，同时利用干凝胶限制金属原子的迁移聚集，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干凝胶法制备锌空气电池电极材料的方法，其特征在于，按照如下步骤：(1)称取一定摩尔比的葡萄糖酸钠和CoCl2·
6H2O溶于去离子中，在室温下充分搅拌，得到葡萄糖酸钴的水溶液；(2)将一定量的盐酸氨基葡萄糖和葡萄糖酸亚铁加入葡萄糖酸钴的水溶液中，室温下搅拌分散，滴入定量盐酸溶液，再加入定量的乙醇和正硅酸四乙酯的混合溶液，在室温下不断搅拌，直至形成干凝胶；(3)将干凝胶进行冷冻干燥得到固体粉末；(4)按比例将步骤(3)所得的干凝胶粉末和尿素进行充分研磨，随后进行高温热解得到锌空气电池电极材料的前驱体；(5)将锌空气电池电极材料的前驱体酸洗后水洗，干燥后进行二次复烧，最终得到锌空气电池电极材料。2.根据权利要求1所述的一种干凝胶法制备锌空气电池电极材料的方法，其特征在于，步骤(1)中，葡萄糖酸钠，CoCl2·
6H2O以及水的用量比为0.15g
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0.3g：0.08g
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0.15g：13mL，搅拌时间为1h。3.根据权利要求1所述的一种干凝胶法制备锌空气电池电极材料的方法，其特征在于，步骤(2)中，盐酸氨基葡萄糖，葡萄糖酸亚铁，盐酸，乙醇以及正硅酸四乙酯的用量比为1.5g：0.15g...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宸，王丽娟，刘茂松，张建明，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：