单原子金属掺杂α-氢氧化钴纳米片及其制备方法和应用技术

单原子金属掺杂α

【技术实现步骤摘要】
单原子金属掺杂
α
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氢氧化钴纳米片及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种α
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氢氧化钴纳米片及其制备方法和应用，具体涉及一种单原子金属掺杂α
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氢氧化钴纳米片及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]电催化析氧反应（Oxygen evolution reaction，简称OER）是绿色能源系统（如：可逆金属
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空气电池和全解水）的重要半反应，在能量储存和转换方面扮演着重要的作用。OER是典型的四电子反应，催化动力学缓慢，导致高的活化能垒。现有的电催化析氧催化剂主要为商用的贵金属Ir/C和RuO2/C，由于贵金属的稀缺性和稀有性，无法实现大规模生产。因此，开发低成本、高活性和高耐久性的非贵金属OER催化剂，以降低OER过电位和提高能量转换效率就十分迫切。
[0003]目前，已经开发的以廉价金属化合物为基础的OER催化剂，如氧化物、羟基氧化物、硒化物、硫化物和磷化物等，但是，这类催化剂会在催化剂/电解液和催化剂/载体电极界面处形成肖特基势垒，降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单原子金属掺杂α
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氢氧化钴纳米片，其特征在于：所述纳米片中，金属以单原子的形式呈散点状均匀分布于晶相
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无定形混合相的二维α
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氢氧化钴纳米片中；所述金属的质量分数为0.1～15%；所述金属包括钼、钨、钒、钌、铱、锰、铁或镍中的一种或几种。2.根据权利要求1所述单原子金属掺杂α
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氢氧化钴纳米片，其特征在于：所述单原子金属掺杂α
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氢氧化钴纳米片的厚度为2～7nm；所述单原子金属掺杂α
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氢氧化钴纳米片的比表面积为30～300m2·
g
‑1；所述单原子金属掺杂α
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氢氧化钴纳米片的表面有孔径为2～6nm的纳米孔。3.一种如权利要求1或2所述单原子金属掺杂α
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氢氧化钴纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将金属氯盐、钴盐和草酸钠混合溶于有机溶剂中，室温下搅拌，得溶液A；将碱加入醇溶液中，室温下搅拌，得溶液B；（2）将步骤（1）所得溶液A、B进行超声混合，得溶液C；（3）将步骤（2）所得溶液C在密闭水热釜中进行溶剂热反应，自然冷却至室温，洗涤，离心，真空干燥，得单原子金属掺杂α
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氢氧化钴纳米片。4.根据权利要求3所述单原子金属掺杂α
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氢氧化钴纳米片的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述金属氯盐、钴盐和草酸钠的摩尔比为0.05～0.20:1:5～13；所述有机溶剂与金属氯盐、钴盐和草酸钠总质量的体积质量比为1:0.05～0.10；所述碱与醇溶液的质量体积比为0.004～0.008:1；所述搅拌的转速均为200～2000r/min，时间均...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷永鹏，王启晨，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：