一种三维结构Fe3C@FeSNC双功能氧电催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种三维结构Fe3C@FeSNC双功能氧电催化剂及其制备方法和应用，属于电催化和新能源材料领域。首先，将柠檬酸盐、铁盐和硫/氮前驱体混合均匀；其次，在600~800 oC下进行热解；然后，经酸洗去除模板和不稳定物质，再和氮源研磨均匀，在800~1000 oC下进行热解得到Fe3C@FeSNC双功能氧电催化剂。本发明专利技术制备得到的催化剂在提高Fe、S、N掺杂的同时又能保证材料具有稳定的三维结构，有利于提高催化剂的ORR和OER性能。该方法工艺简单、成本低，具有普适性和规模化应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化和新能源材料，具体涉及一种通过模板法构建三维结构fe3c@fesnc双功能氧电催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、21世纪人类面临着能源危机和环境污染两大重要挑战。对此，发展可再生能源、持续推进绿色低碳创新技术已经是社会发展的共识。近些年来，燃料电池和金属空气电池由于具有高效、清洁、可持续等优点，成为当前的研究热点。但是，氧还原反应（orr）和析氧反应（oer）动力学缓慢，过电势较大，严重限制了相关能源转换装置的实际应用。

2、迄今为止，碳载铂（pt/c）催化剂是公认的最有效的orr催化剂，ruo2和iro2是性能最佳的oer催化剂。然而，pt、ru、ir等贵金属催化剂存在价格高、稳定性差、易中毒等诸多问题，使其在未来大规模商业应用上受到极大限制。因此，探索低成本和高性能的非贵金属orr/oer催化剂具有非常重要的意义和应用价值。

3、近年来，过渡金属、氮共掺杂碳材料（m-n-c），因其价格低廉、组成及形貌易于控制而受到广泛关注。jasinski在1964年报道了co-酞菁可催化orr，后来将浸渍了金属大环本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三维结构Fe3C@FeSNC双功能氧电催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，柠檬酸盐包括柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸二氢钠、柠檬酸二氢钾。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，铁盐包括但不限于含有铁的氯化盐、硫酸盐、硝酸盐、醋酸盐、乙酰丙酮盐。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，硫/氮前驱体包括但不限于硫氰酸钠、硫氰酸钾、硫氰酸铵、硫脲。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，柠檬酸盐、铁盐、硫/氮前驱体摩...

【技术特征摘要】

1.一种三维结构fe3c@fesnc双功能氧电催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤s1中，柠檬酸盐包括柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸二氢钠、柠檬酸二氢钾。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤s1中，铁盐包括但不限于含有铁的氯化盐、硫酸盐、硝酸盐、醋酸盐、乙酰丙酮盐。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤s1中，硫/氮前驱体包括但不限于硫氰酸钠、硫氰酸钾、硫氰酸铵、硫脲。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤s1中，柠檬酸盐、铁盐、硫/氮前驱体摩尔比为(30~150):1:(4~13)。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述惰性气氛包括氮气、氩气、氦气；升温速率为1~20 oc...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飒，宦文静，贾飞云，朱平，赵新生，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：