一种均匀分散于碳基体内部的钴/氧化钴纳米颗粒电催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种均匀分散于碳基体内部的钴/氧化钴纳米颗粒电催化剂，纳米颗粒电催化剂的成分由钴和氧化钴组成，其中钴在纳米颗粒电催化剂中的含量为2wt％

【技术实现步骤摘要】
一种均匀分散于碳基体内部的钴/氧化钴纳米颗粒电催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于电催化材料
，具体涉及一种均匀分散于碳基体内部的钴/氧化钴纳米颗粒电催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]金属
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空气电池是一种高性能的新兴绿色能源，具有无毒、无污染和比能量高等优点。然而金属
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空气电池的阴极氧还原反应(ORR)动力学非常缓慢，这极大地限制了电池的能量输出。因此，设计制备高活性和稳定性的ORR催化剂成了巨大挑战。为了降低催化剂的成本，在保持高的电化学活性的前提下，减少Pt负载量或用其他非贵金属材料代替Pt，是普遍采用的方法。在金属
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空气电池研究中，开发过渡金属催化剂来取代贵金属催化剂是推动金属
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空气电池商业化的有效途径。
[0003]钴氧化物由于其较低的成本、较高的ORR电催化活性被频繁作为金属
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空气电池电催化剂进行研究。然而，钴氧化物的缺点是其低导电性，因此在实际作为电催化剂时往往需要负载在导电碳基体上，以钴氧化物/碳复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种均匀分散于碳基体内部的钴/氧化钴纳米颗粒电催化剂，其特征在于，所述纳米颗粒电催化剂的成分由钴和氧化钴组成，其中钴在纳米颗粒电催化剂中的质量百分比含量为2wt％
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98wt％，氧化钴在纳米颗粒电催化剂中的质量百分比含量为98wt％
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2wt％，纳米颗粒的尺寸为5～30nm，均匀嵌入、分散在碳基体的内部。2.一种均匀分散于碳基体内部的钴/氧化钴纳米颗粒电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)钴前驱体在介孔碳内部的溶剂热低聚负载按质量/容积比介孔碳:乙醇＝1:(1～5)mg/ml，将介孔碳分散在乙醇中，超声0.5
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1h，得到分散液；按质量比，钴盐：介孔碳为(2～8):1加入钴盐，持续搅拌1
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2h；将溶解有钴盐的分散液置于反应釜中在150
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200℃下保持10
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20h，使钴盐进入介孔碳孔道且转变为低聚物；自然冷却之后，离心分离，得到内部负载有钴前驱体的介孔碳，用乙醇离心清洗多次，在40
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90℃干燥；(2)聚多巴胺包覆按质量/容积比介孔碳:Tris缓冲液＝1:(1～5)mg/ml，将步骤(1)获得的内部负载有钴前驱体的介孔碳分散在Tris缓冲液中，搅拌0.5
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1h；再按质量比，多巴胺:内部负载有钴前驱体的介孔碳为1:2～1:10加入多巴胺，搅拌12～24h，使多巴胺聚合包覆在内部负载有钴前驱体的介孔碳上；用水或乙醇离心清洗多次，在40
‑
90℃干燥，获得聚多巴胺包覆的钴前驱体负载...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭兴梅，钟静茹，史静，杨欣然，张俊豪，郑祥俊，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：