一种NiFe-LDH串在Fe,N修饰碳纳米纤维的双功能催化剂及制备方法和应用技术

技术编号:42374879 阅读:17 留言:0更新日期:2024-08-16 14:58
本发明专利技术属于电催化技术领域,涉及一种NiFe‑LDH串在Fe,N修饰碳纳米纤维的双功能催化剂及制备方法和应用。本发明专利技术利用细菌纤维素表面官能团吸附溶液中的金属离子和非金属离子,从而在碳化过程中得到预期的催化活性位点,细菌纤维素碳化后衍生的碳纳米纤维具有独特的三维网络结构,为NiFe‑LDH纳米片的原位生长提供有利的条件,细菌纤维素碳化后衍生的碳纳米纤维具有大的比表面积和高导电性,大大提高了催化过程中质子和电子的转移。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化,涉及一种nife-ldh串在fe,n修饰碳纳米纤维的双功能催化剂及制备方法和应用。


技术介绍

1、随着我国“2030碳达峰、2060碳中和”双碳战略目标的提出,新型清洁能源的研发迫在眉睫。在最具代表性的能源存储/转换器件中,锌空电池具有能量密度高、放电稳定、环境友好、安全性能高等系列优点,是当前研究的前沿之一。自20世纪30年代以来,一次锌空电池在助听器、铁路信号、交通信号灯等领域已得到应用。然而,二次锌空电池至今还未实现商业化,主要问题是缺乏高活性高稳定的双功能催化剂。这是因为空气电极在充/放电过程中,将分别发生析氧反应(oer)和氧还原反应(orr),而oer和orr均为四电子转移过程,反应动力学缓慢,需借助催化剂提高反应速率。但orr和oer反应的活性物种不同,单一催化剂很难同时高效催化orr和oer反应的进行,导致锌空电池的能量效率偏低。因此,如何构筑高活性、高稳定性的双功能活性中心,实现高活性高稳定双功能催化剂的制备,对锌空电池的实际应用和规模化生产具有重要意义。

2、层状双金属氢氧化物(ldh)具有低成本、资源本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种NiFe-LDH串在Fe,N修饰碳纳米纤维的双功能催化剂,其特征在于,催化剂包括串在Fe、N修饰的碳纳米纤维上的NiFe-LDH纳米片,其中Fe、N修饰的碳纳米纤维包括Fe,N掺杂碳纤维和碳纳米纤维负载Fe3C纳米颗粒。

2.一种如权利要求1所述NiFe-LDH串在Fe,N修饰碳纳米纤维的双功能催化剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述一种NiFe-LDH串在Fe,N修饰碳纳米纤维的双功能催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S1中三聚氰胺和FeCl3·6H2O的质量比为1:(1.0-1.5)。

>4.根据权利要求2...

【技术特征摘要】

1.一种nife-ldh串在fe,n修饰碳纳米纤维的双功能催化剂,其特征在于,催化剂包括串在fe、n修饰的碳纳米纤维上的nife-ldh纳米片,其中fe、n修饰的碳纳米纤维包括fe,n掺杂碳纤维和碳纳米纤维负载fe3c纳米颗粒。

2.一种如权利要求1所述nife-ldh串在fe,n修饰碳纳米纤维的双功能催化剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述一种nife-ldh串在fe,n修饰碳纳米纤维的双功能催化剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中三聚氰胺和fecl3·6h2o的质量比为1:(1.0-1.5)。

4.根据权利要求2所述一种nife-ldh串在fe,n修饰碳纳米纤维的双功能催化剂的制备方法,,其特征在于,步骤s1中煅烧处理温度为700-1000℃,时间为1-3h。

5.根据权利要求2所述一种nife-ldh串在fe,n修饰碳...

【专利技术属性】
技术研发人员:石青梁钊杨为佑刘乔胡丰
申请(专利权)人:宁波工程学院
类型:发明
国别省市:

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