【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属空气电池用氧电极催化剂制备，尤其涉及一种金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法及应用。
技术介绍
1、金属空气电池是以较活泼的金属，诸如锌、镁、铝等，作为负极活性物质，配合具有催化活性的空气电极作为正极，加上合适的电解质而构成的新型电池。金属空气电池具有蓄电量高、价格低廉、使用安全等优点。但在自然状态下，电池氧电极上发生的反应慢，需借助催化剂以提高反应速率。碳化钛负载钌纳米粒子催化剂由于其优异的电催化性能，常用于制备各种电解池催化剂、电池反应催化剂等。
2、但现有技术制备碳化钛负载钌纳米粒子催化剂的过程繁琐、效率低，贵金属分散较差且粒径难以控制，容易发生催化剂迁移现象，即活性金属从催化剂表面脱落，影响催化剂性能，因此严重限制了碳化钛负载钌纳米粒子催化剂在金属空气电池氧电极上的应用效果。
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足，本专利技术目的之一在于提供了一种金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法，包括以下步骤：
2、s1.制备钌纳米粒子胶体：
3、首先，将钌盐溶于溶剂中，并调节ph至10-13。
4、然后，在惰性气氛下，在低于溶剂沸点的高温环境中处理40-360分钟，得到所述钌纳米粒子胶体。
5、s2.制备碳化钛粉末：
6、首先，将碱金属卤化物与强酸混合均匀得到处理液。
7、然后，将钛碳化铝逐次缓慢加入处理液中，在40-45℃环境中反应40-50小时，得到反应液。
8、最后
9、s3.制备碳化钛负载钌粒子催化剂：
10、首先，将步骤s2所得碳化钛粉末分散在步骤s1对应的溶剂中，得到碳化钛分散液。
11、然后，惰性气体环境中，维持层状碳化钛分散液搅拌状态，向层状碳化钛分散液中滴加钌纳米粒子胶体，维持搅拌150-200分钟，得到预产品液。
12、之后，向预产品液中加入促进剂，继续搅拌150-200分钟，得到产品液。
13、最后，将产品液进行固液分离和洗涤处理后，取固相组分干燥后得到所述层状碳化钛负载钌粒子催化剂。
14、进一步，步骤s1所述钌盐为：三氯化钌三水合物。
15、进一步，步骤s1所述溶剂为：乙醇、甲醇、乙二醇、乙腈、1，2-丙二醇、甘油、丙酮中的至少一种。
16、进一步，步骤s2所述碱金属卤化物为：氟化锂。
17、进一步，步骤s2所述强酸为：h+摩尔浓度为9-12mol/l的无机酸。
18、进一步，步骤s3所述促进剂为：水、氨水、六次甲基四胺水溶液中的至少一种。
19、进一步，以体积计算，步骤s3中向预产品液中加入的促进剂的量v1与步骤s3中用于分散碳化钛粉末的溶剂的量v2之间满足：v2＝k*v1，其中k为调整系数，取值为0.8-1.2。
20、进一步，以质量计算，步骤s3中层状碳化钛与钌纳米粒子胶体中的钌的质量比为：100：1至1000:1。
21、本专利目的之二在于提供一种氧电极催化剂，该催化剂为上述金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法制备得到的碳化钛负载钌纳米粒子催化剂。
22、本专利技术目的之三在于提供一种金属空气电池氧电极催化剂，该催化剂为上述金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法制备得到的碳化钛负载钌粒子催化剂。
23、本专利技术至少具有以下优点中的一个：
24、1.本专利技术避免了传统浸渍法使用金属盐进行负载的方法，从而使得所得催化剂贵金属分散较好、粒径控制性好且不容易发生催化剂迁移。
25、2.本专利技术所得催化剂稳定性高，制备方法简单，易于大规模量产。
26、3.本专利技术所得催化剂具有良好的电催化活性。
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1.一种金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1所述钌盐为：三氯化钌三水合物。
3.根据权利要求1所述金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1所述溶剂为：乙醇、甲醇、乙二醇、乙腈、1，2-丙二醇、甘油、丙酮中的至少一种。
4.根据权利要求1所述金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2所述碱金属卤化物为：氟化锂。
5.根据权利要求1所述金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2所述强酸为：H+摩尔浓度为9-12mol/L的盐酸。
6.根据权利要求1所述金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S3所述促进剂为：水、氨水、六次甲基四胺水溶液中的至少一种。
7.根据权利要求1所述金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法，其特征在于，以体积计算，步骤S3中向预产品液中加入的促进剂的量V1与步骤S3中用于分散碳化钛粉末的溶剂的量V2之间满足：V2＝K*V1
8.根据权利要求1所述金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法，其特征在于，以质量计算，步骤S3中层状碳化钛与钌纳米粒子胶体中的钌的质量比为：100：1至1000:1。
9.一种金属空气电池用氧电极催化剂的应用，其特征在于，采用权利要求1-8任一金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法制备得到的金属空气电池用氧电极催化剂应用为金属空气电池的氧电极催化剂。
...【技术特征摘要】
1.一种金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s1所述钌盐为：三氯化钌三水合物。
3.根据权利要求1所述金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s1所述溶剂为：乙醇、甲醇、乙二醇、乙腈、1，2-丙二醇、甘油、丙酮中的至少一种。
4.根据权利要求1所述金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s2所述碱金属卤化物为：氟化锂。
5.根据权利要求1所述金属空气电池用氧电极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s2所述强酸为：h+摩尔浓度为9-12mol/l的盐酸。
6.根据权利要求1所述金属空气电池用氧电极催化剂的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员：张雨琪，梁明会，施梦晨，吴瑞鹏，申玲芳，吴怡然，谢伟，张红曾，
申请(专利权)人：三峡科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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