一种用于海水锌-空电池的木材衍生链甲电催化剂的制备方法和应用技术

一种用于海水锌‑空电池的木材衍生链甲电催化剂的制备方法和应用，它涉及锌‑空气电池领域中电催化剂的制备方法和应用。方法：一、制备ZnCo‑木材；二、制备ZnCo@NCNT/CW；三、热解、刻蚀。用于海水锌‑空电池的木材衍生链甲电催化剂作为海水基锌‑空电池或全固态锌‑空电池的电催化剂使用。利用本发明专利技术制备的Co@D‑NCNT/CW组装的液态海水基ZABs在20mAcm<supgt;‑2</supgt;下的充放电电压间隙为0.65V；并且ZABs的最大功率密度为245.3mWcm<supgt;‑2</supgt;，长期充放电循环性能超过500小时；组装的海水基全固态ZABs的开路电压为1.43V，最大功率密度为48.2mWcm<supgt;‑2</supgt;，稳定时间超过30小时。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锌-空气电池领域中电催化剂的制备方法和应用。

技术介绍

1、随着煤炭和石油等化石燃料的迅速枯竭，开发高效的能源储存和转换技术对人类社会的未来发展至关重要。其中，可充电金属空气电池因其理论比能量高、环境友好、成本效益高和安全性高而受到越来越多的关注。然而，发生在阴极界面上的氧电催化过程，包括orr和oer的高过电位和慢动力学直接限制了zabs的能量转换效率和应用。虽然最先进的铂催化剂能有效加速催化动力学并降低过电位，但其不理想的耐久性和稀缺性严重阻碍了其在zabs中的广泛应用。这无疑促进了一系列高效电催化剂的开发，如过渡金属氮化物、氧化物、磷化物和硫化物的复合材料。然而，这些催化剂的催化活性在酸性或碱性介质以及电催化过程中的高过电位等苛刻条件下，会因活性材料的腐蚀、氧化和溶解而降低。传统zabs的大规模应用将导致重要淡水资源的严重枯竭。海水在自然界中含量丰富，作为淡水的替代品，在能量存储和转换方面显示出巨大的潜力。因此，使用海水基zabs可降低电解质成本，减少人类活动对淡水消耗的竞争压力，并可将其应用扩展到淡水供应有限但海水丰富的地区。然而，构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于海水锌-空电池的木材衍生链甲电催化剂的制备方法，其特征在于所述制备方法具体是按以下步骤完成的：

2.根据权利要求1所述的一种用于海水锌-空电池的木材衍生链甲电催化剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的CoCl2·6H2O和ZnCl2的乙醇溶液中Zn2+与Co2+的摩尔比为1:1；步骤一中所述的CoCl2·6H2O和ZnCl2的乙醇溶液中ZnCl2的浓度为0.3mol/L～0.5mol/L。

3.根据权利要求1所述的一种用于海水锌-空电池的木材衍生链甲电催化剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的搅拌反应的时间为20h～24h，搅拌反应的速度为500r/m...

【技术特征摘要】

1.一种用于海水锌-空电池的木材衍生链甲电催化剂的制备方法，其特征在于所述制备方法具体是按以下步骤完成的：

2.根据权利要求1所述的一种用于海水锌-空电池的木材衍生链甲电催化剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的cocl2·6h2o和zncl2的乙醇溶液中zn2+与co2+的摩尔比为1:1；步骤一中所述的cocl2·6h2o和zncl2的乙醇溶液中zncl2的浓度为0.3mol/l～0.5mol/l。

3.根据权利要求1所述的一种用于海水锌-空电池的木材衍生链甲电催化剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的搅拌反应的时间为20h～24h，搅拌反应的速度为500r/min～1000r/min；步骤一中所述的干燥的温度为50℃～70℃，干燥的时间为8h～12h。

4.根据权利要求1所述的一种用于海水锌-空电池的木材衍生链甲电催化剂的制备方法，其特征在于步骤二中所述的升温的速率为3℃min-1～8℃min-1；步骤二中所述的氩气和氢气的混合气氛中氢气的体积分数为3％～8％。

5.根据权利要求1所述的一种用于海水锌-空电池的木材衍生链甲电催化剂的制备方法，其特征在于步骤二中所述的热解的时间为1h～3h；步骤二中所述的znco-木材与三...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠彬，陈忠豪，陈洪姣，张克伟，田星，杨东江，夏延致，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：