一种具有氧还原活性的非贵金属掺杂的狐尾藻衍生碳基材料及其应用制造技术

本发明专利技术属于无机功能材料和电化学能源技术领域，具体涉及一种具有氧还原活性的非贵金属掺杂的狐尾藻衍生碳基材料及其应用。该碳材料的制备方法包括如下步骤：S1：将生物质狐尾藻于含金属成分中水环境中培养；S2：将上述S1中产物洗净后，脱去水分；S3：将上述S2中干燥狐尾藻进行研磨成粉末；S4：将上述S3中粉末进行外加氮源掺杂，得到金属

【技术实现步骤摘要】
一种具有氧还原活性的非贵金属掺杂的狐尾藻衍生碳基材料及其应用


[0001]本专利技术属于无机功能材料和电化学能源
，具体涉及一种具有氧还原活性的非贵金属掺杂的狐尾藻衍生碳基材料及其应用。

技术介绍

[0002]燃料电池、单元式可再生燃料电池（ URFCs ）和可充电金属
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空气（氧）电池等电化学能量转换和存储装置是可再生能源开发利用的关键节点。这些装置在燃料电池的阴极和金属空气电池的放电过程中使用氧还原反应（ ORR ）。燃料电池和金属空气电池的性能受到缓慢的 ORR 动力学的显着限制。因此，学术界和工业界都在为这些装置的阴极开发先进的电催化剂和/或电极材料做出了巨大的努力。最先进的 ORR 催化剂是基于铂族金属（ PGM ）的材料。
[0003]然而，基于 PGM 的 ORR 催化剂面临的最大挑战是 PGM 资源稀缺且成本高，因此大量努力已经在过去的几十年中，我们致力于开发先进的无 PGM ORR 催化剂。
[0004]两种最具代表性的无 PGM ORR 催化剂，杂原子（例如N）掺杂的碳和与碳基体中的N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有氧还原活性的非贵金属掺杂的狐尾藻衍生碳基材料，其特征在于其制备方法包括以下步骤：S1：将生物质狐尾藻于含金属离子成分的水环境中培养；S2：将上述S1中产物洗净后，脱去水分；S3：将上述S2中干燥生物质进行研磨成粉末；S4：将上述S3中粉末进行外加氮源掺杂，得到金属
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氮复合生物质材料前驱体；S5：将上述S4中前驱体在惰性气体保护下管式炉中热处理，得到狐尾藻衍生碳基材料。2.根据权利要求1所述的具有氧还原活性的非贵金属掺杂的狐尾藻衍生碳基材料，其特征在于：所述含金属离子成分的水环境中的金属为铁、镍、钴、铜金属中的一种或多种，所述金属离子来源于可溶于水的金属无机盐。3.根据权利要求1所述的具有氧还原活性的非贵金属掺杂的狐尾藻衍生碳基材料，其特征在于：在步骤S2中，所述脱去水分包括热烘干，自然干燥以及冻干中的一种。4.根据权利要求1所述的具有氧还原活性的非贵金属掺杂的狐尾藻衍生碳基材料，其特征在于：在步骤S3中，研磨方式可以通过机械搅拌，球磨以及普通研钵研磨。5.根据权利要求1所述的具有氧还原活性的非贵金属掺杂的狐尾藻衍生碳基材料，其特征在于：在步骤S4中，所述外加氮源掺杂方式为球磨和/或浸渍的方式。6.根据权利要求1所述的具有氧还原活性的非贵金属掺...

【专利技术属性】
技术研发人员：金辉乐，章毓坚，杨云操，王巍，王舜，李俊，
申请(专利权)人：永嘉跃龙密封件有限公司，
类型：发明
国别省市：