一种碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法技术

本发明专利技术提供一种碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法。所述碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法包括如下步骤：步骤一、将一定尺寸的的金属网在有机溶液中超声处理去除表层的有机涂层，然后在酸类溶液中超声除去表层的氧化物杂质，随后使用蒸馏水清洗后干燥；步骤二、将清洗后的金属网表面均匀包覆一定量的含氮高分子有机化合物，随后将处理后的金属网置于瓷舟中，在管式炉中以一定气氛和温度进行退火处理。本发明专利技术提供的碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法具有优异的ORR/OER催化活性，并且直接作为锌‑空气电池的空气正极还可保证电池的高输出电压和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电极材料，尤其涉及一种碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法。

技术介绍

1、随着全球能源危机和环境问题的加剧，可再生、清洁和可持续能源的需求空前高涨。锌-空气电池，特别是可充电形式的，由于其极高的理论能量密度，代表了最有前途的可再生能源存储技术之一。然而在进行复杂的多电子氧化还原过程时，空气正极发生的关键氧还原反应(orr)和析氧反应(oer)存在动力学迟缓和较大过电位的问题，导致电池能量密度有限、效率低、循环寿命短。目前，pt及其合金是公认的最好的orr电催化剂，但对oer催化效率不高，ir和ruo2具有优异的oer活性，但orr活性较差，这些贵金属的高成本和稀缺性阻碍了它们的广泛商业化。因此，迫切需要开发储量丰富、耐用、高效的双功能催化剂电极，以加快氧还原和动力学过程，达到能源的高效转换。

2、另外，通常空气正极的制备方法是使用粘结剂将催化剂固定到导电基底上，这会增加电极的内阻，且极易阻塞反应的活性位点。更为重要的是，这种后续粘连的方法很难保证催化剂在长期循环过程中不会脱落，进而导致电池性能的下降。而解决上述问题最为有效的方法之本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法，其特征在于，所述步骤一中金属网材料为铜网、镍网、钛网、铂网、不锈钢网、铁网；更优选为不锈钢网和铁网。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法，其特征在于，所述步骤一中有机溶液为酮类，如丙酮、丁酮等。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法，其特征在于，所述步骤一中酸类溶液为稀盐酸或稀硝酸，其浓度为0.5M～1M。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法...

【技术特征摘要】

1.一种碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法，其特征在于，所述步骤一中金属网材料为铜网、镍网、钛网、铂网、不锈钢网、铁网；更优选为不锈钢网和铁网。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法，其特征在于，所述步骤一中有机溶液为酮类，如丙酮、丁酮等。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法，其特征在于，所述步骤一中酸类溶液为稀盐酸或稀硝酸，其浓度为0.5m～1m。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法，其特征在于，所述步骤一中超声处理时间为5～20min；优选为10min。

6.根据权利要求1所述的碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法，其特征在于，所述步骤二中金属网材料为不锈钢网200～700目，更优选为300～500目。

7.根据权利要求1所述的碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法，其特征在于，所述步骤二中有机化合物为双氰胺，聚丙烯腈、三聚氰胺和尿素。

8.根据权利要求1所述的碳纳米管自支撑氧扩散电极的制备方法，其特征在于，所述步骤二中包覆处理过程为将金属网材料置于含...

【专利技术属性】
技术研发人员：于鹏，牟琳，王颖，苍睿柏，张明义，
申请(专利权)人：哈尔滨师范大学，
类型：发明
国别省市：