一种深纳米镍催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种深纳米镍催化剂及其制备方法和应用，属于电化学催化技术领域。制备方法为：将镍盐、固体有机物按照特定摩尔比溶解到溶剂，再蒸发掉溶剂后得到固体前驱体；然后将固体前驱体在低浓度氢气气氛中进行热解还原，得到深纳米镍催化剂。深纳米镍催化剂包括纳米镍内核和包覆于纳米镍内核表面的碳壳，纳米镍内核的粒径为4～6nm，碳壳的厚度为1～2nm。本发明专利技术所制备的深纳米镍催化剂具有较小的尺寸和高的氢氧化及氢还原活性，可用于碱性燃料电池、氢镍电池及电解水装置中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学催化，具体涉及一种深纳米镍催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、与化石燃料相比，以氢燃料电池为重点应用领域的可持续氢能具有较大的先进性，特别是在温室气体排放方面。氢氧交换膜燃料电池(hemfc)近年来因在碱性介质和碱性膜中高效非贵金属氧还原反应(orr)电催化剂方面取得的巨大成就而受到广泛关注。然而，在hemfc的阳极端，与酸性介质中不同，碱性介质中氢氧化反应(hor)的动力学更差，需要负载更多的铂基催化剂来促进该反应。此外，对于非贵金属基催化剂，其hor活性仍比铂基催化剂低2～3个数量级。因此，用低成本的非贵金属基催化剂替代铂基催化剂是一个巨大的挑战。

2、氢镍电池(镍-氢气电池)是一种碱性蓄电池，具有超长使用寿命的优点，在风光水煤等大规模储能领域具有广阔的应用前景。该电池负极充放电为析氢(her)与hor的转换过程，需要依赖催化剂完成。同hemfc相同，商用氢镍电池仍主要采用昂贵的铂基催化剂，因此开发廉价的非贵金属镍氢气电池负极催化剂具有高的价值。同时，开发这种低成本her催化剂在电解水制氢领域也有应用前景。

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【技术保护点】

1.一种深纳米镍催化剂的制备方法，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：所述溶剂为无水乙醇；所述镍盐和固体有机物的总质量与无水乙醇的质量之比为1～3:1。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述镍盐与固体有机物的摩尔比为1:0.2～2。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述镍盐为硝酸镍、氯化镍、硫酸镍和乙酸镍中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述镍盐为硝酸镍，所述固体有机物为柠檬酸。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：S1中...

【技术特征摘要】

1.一种深纳米镍催化剂的制备方法，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：所述溶剂为无水乙醇；所述镍盐和固体有机物的总质量与无水乙醇的质量之比为1～3:1。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述镍盐与固体有机物的摩尔比为1:0.2～2。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述镍盐为硝酸镍、氯化镍、硫酸镍和乙酸镍中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述镍盐为硝酸镍，所述固体有机物为柠檬酸。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：s1中搅拌溶解温度为45～80℃，搅拌溶解时间为20～12...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云贵，何剑，王尧，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：