一种用于锂-二氧化碳电池的非晶态Ru催化剂制造技术

本发明专利技术公开一种用于锂

【技术实现步骤摘要】
一种用于锂
‑
二氧化碳电池的非晶态Ru催化剂


[0001]本专利技术属于锂
‑
二氧化碳电池领域，具体涉及一种用于锂
‑
二氧化碳电池的非晶态Ru催化剂。

技术介绍

[0002]随着社会经济发展，人们对能源的需求越来越大，全球能源短缺问题日益加剧，全球环境污染问题越来越突出。为了有效解决上述问题，锂离子电池应运而生。但是，锂离子电池在经过长达70年的发展后，时效能量密度已经接近理论能量密度。因此，研究高效清洁能源是目前能源研究的热点问题。锂
‑
二氧化碳电池可以将温室气体二氧化碳作为反应物，与金属Li发生氧化还原反应，实现能源转化的效果。但是，受放电产物Li2CO3迟滞的动力学影响，锂
‑
二氧化碳电池的充电动力学缓慢，最终导致锂
‑
二氧化碳电池能源效率低。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于锂
‑
二氧化碳电池的非晶态Ru催化剂，非晶态Ru催化剂提升了锂
‑
二氧化碳电池的放电平台，达到了提升锂
‑
二氧化碳电池能源效率的效果。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种非晶态Ru催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1，称取乙酰丙酮钌和KBr于玻璃烧杯中，加入去离子水和乙醇，并搅拌至完全溶解至棕红状液体；
[0007]S2，对上述棕红状液体进行干燥，获得混合粉末；将混合粉末置于马弗炉内焙烧后，再自然冷却至室温；
[0008]S3，将S2所得产物研磨成粉末状后用去离子水和乙醇的混合溶液洗涤干净，后再经干燥得到非晶态Ru催化剂。
[0009]进一步地，所述S1中，乙酰丙酮钌为3
‑
8mg，KBr为9
‑
15mg，去离子水为 1ml，乙醇为6ml。
[0010]进一步地，所述S2中，干燥采用恒温干燥箱，设置温度为80℃；焙烧以5℃ /min的是升温速率加热至270
‑
320℃，并保持60
‑
100min。
[0011]进一步地，在所述S3中，采用超声清洗机清洗。
[0012]所述的非晶态Ru催化剂在制备锂
‑
二氧化碳电池正极中的应用。
[0013]进一步地，制备锂
‑
二氧化碳正极材料的步骤包括：
[0014]步骤一，用称取非晶态Ru催化剂和KB于容器中，向其中加入乙醇和萘酚，再经过均匀分散得到混合浆液；
[0015]步骤二，裁取圆形碳纸，并用移液向碳纸上滴加混合浆液，经晾干、干燥得到电池正极片。
[0016]进一步地，所述步骤一中，非晶态Ru催化剂为2mg，KB为5mg，乙醇1.5mL，萘酚50μL。
[0017]进一步地，所述步骤二中，混合浆液利用移液枪少量多次的滴加在碳纸上，并使Ru催化剂的载量为0.2mg。
[0018]进一步地，所述步骤二中，所述圆形碳纸的直径为10mm。
[0019]进一步地，非晶态Ru催化剂在制备锂
‑
二氧化碳电池中的应用，其特征在于，将上述步骤制备的电池正极片用于制备锂
‑
二氧化碳扣式电池
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]本专利技术制备出的非晶态Ru催化剂能够应用于制备锂
‑
二氧化碳电池的正极材料，解决了锂
‑
二氧化碳电池充电动力学缓慢的问题，提升了锂
‑
二氧化碳电池的放电平台，达到了提升锂
‑
二氧化碳电池能源效率的效果。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是实施例1中得到的非晶态Ru催化剂的XRD图；
[0024]图2是对比例中得到的晶体纳米Ru材料的XRD图；
[0025]图3是实施例1中得到非晶态Ru催化剂应用于锂
‑
二氧化碳电池中的充放电曲线图；
[0026]图4是对比例中得到的晶体Ru催化剂应用于锂
‑
二氧化碳电池中的充放电曲线图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]实施例1：
[0029]一种非晶态Ru催化剂的制备方法包括以下步骤：
[0030]S1，用分析天平称取8mg乙酰丙酮钌(C
15
H
21
O6Ru)和15mg的KBr于玻璃烧杯中，加入由1mL去离子水和6mL乙醇制成的7mL混合溶液，使用磁力搅拌器搅拌至混合溶液完全溶解至棕红状液体；
[0031]S2，将上述混合溶液置于恒温干燥箱中，设置温度为80℃对液体进行干燥，获得混合粉末；将混合粉末置于马弗炉内，以5℃/min的升温率加热至290℃保持90分钟，并自然冷却至室温；
[0032]S3，所得产物用研钵研磨成粉末状后用去离子水和乙醇的混合溶液，配合超声波清洗机多次洗涤；洗涤干净后置于真空干燥箱内，设置温度80℃干燥，得到非晶态Ru催化剂。
[0033]图1为本实施例制备出的非晶态Ru催化剂的XRD(X射线衍射)衍射图谱，如图所示，所得产物无衍射峰，属于非晶态材料。
[0034]实施例2：
[0035]一种非晶态Ru催化剂的制备方法包括以下步骤：
[0036]S1，用分析天平称取3mg乙酰丙酮钌(C
15
H
21
O6Ru)和9mg的KBr于玻璃烧杯中，加入由1mL去离子水和6mL乙醇制成的7mL混合溶液，使用磁力搅拌器搅拌至混合溶液完全溶解至棕红状液体；
[0037]S2，将上述混合溶液置于恒温干燥箱中，设置温度为80℃对液体进行干燥，获得混合粉末；将混合粉末置于马弗炉内，以5℃/min的升温率加热至270℃保持60分钟，并自然冷却至室温；
[0038]S3，所得产物用研钵研磨成粉末状后用去离子水和乙醇的混合溶液，配合超声波清洗机多次洗涤；洗涤干净后置于真空干燥箱内，设置温度80℃干燥，得到非晶态Ru催化剂。
[0039]经XRD(X射线衍射)衍射图谱验证，本实施例所得产物无衍射峰，属于非晶态材料。
[0040]实施例3：
[0041]一种非晶态Ru催化剂的制备方法包括以下步骤：
[0042]S1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非晶态Ru催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，称取乙酰丙酮钌和KBr于玻璃烧杯中，加入去离子水和乙醇，并搅拌至完全溶解至棕红状液体；S2，对上述棕红状液体进行干燥，获得混合粉末；将混合粉末置于马弗炉内焙烧后，再自然冷却至室温；S3，将S2所得产物研磨成粉末状后用去离子水和乙醇的混合溶液洗涤干净，后再经干燥得到非晶态Ru催化剂。2.根据权利要求1所述的一种非晶态Ru催化剂的制备方法，其特征在于，所述S1中，乙酰丙酮钌为3
‑
8mg，KBr为9
‑
15mg，去离子水为1ml，乙醇为6ml。3.根据权利要求1所述的一种非晶态Ru催化剂的制备方法，其特征在于，所述S2中，干燥采用恒温干燥箱，设置温度为80℃；焙烧以5℃/min的是升温速率加热至270
‑
320℃，并保持60
‑
100min。4.根据权利要求1所述的一种非晶态Ru催化剂的制备方法，其特征在于，在所述S3中，采用超声清洗机清洗。5.权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：骆昊，靳亚超，张明道，宋力，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：