一种H-CoFe-CNT微纳米复合材料的制备方法及锌空气电池技术

本发明专利技术涉及可充放电锌空气电池技术领域，其空气阴极侧具体涉及一种H‑CoFe‑CNT微纳米复合材料及其制备方法和应用。通过以钴盐、锌盐、2‑甲基咪唑和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为反应原料，室温下生长，蚀刻、吸附Fe<supgt;2+</supgt;得到空心CoFeZn‑MOF纳米盒；然后在双氰胺辅助热解下，得到具有3D微纳米分级结构、高催化活性和较好疏水性的H‑CoFe‑CNT微纳米复合材料。将所制备的H‑CoFe‑CNT复合材碳料作为阴极，与锌阳极组装成液态锌‑空气电池表现出1.53V的开路电压，放电峰值功率密度可达230mW/cm<supgt;2</supgt;，可稳定循环充放电2000h以上。组装成准固态锌空气电池的开路电压高达1.50V，放电峰值功率密度高达610mWcm<supgt;2</supgt;。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可充电锌空电池制备，空气阴极侧具体涉及新能源材料的制备。

技术介绍

1、全球经济的快速发展和化石燃料造成的环境破坏不断升级，使得应对能源需求带来的巨大压力势在必行。在此背景下，清洁能源和储能设备的进步具有至关重要的意义。在正在探索的一系列技术中，碱性金属空气电池因其高能量密度和提供可持续能源解决方案的潜力而受到越来越多的关注。这些电池的阳极由多种金属组成，如锂、钠、镁、铝、钾、锌、铁等。可充电锌空气电池（zab）因其理论能量密度高、成本低、安全性好等特点，已成为极具吸引力的能量转换和存储设备。zabs的放电和充电效率主要由电催化剂作为空气电极的氧还原反应（orr）和析氧反应（oer）决定。

2、传质效率和促进反应分子/离子扩散在实现卓越的快速充电zabs方面也起着重要作用。由于生成的大量 o2在充电过程中，气泡可能会阻塞催化剂和反应物之间的接触，因此构建空气电极的疏水性亲氧表面被认为是一种有效的策略。传统的方法是利用聚四氟乙烯（ptfe）涂层来增加空气电极的疏水性能。然而，它可能会急剧减少比表面积，甚至阻断活性位点，从而影响zab本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种H-CoFe-CNT微纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的H-CoFe-CNT微纳米复合材料的制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的H-CoFe-CNT微纳米复合碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中，单宁酸的甲醇溶液浓度为3~7g/L。

4.根据权利要求1所述的H-CoFe-CNT微纳米复合碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(c)中，铁盐可为氯化亚铁，硫酸亚铁，醋酸亚铁，其溶液的浓度为0.8~1.2g/L。

5.根据权利要求1所述的H-CoFe-CNT微纳米复合碳材料的...

【技术特征摘要】

1.一种h-cofe-cnt微纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的h-cofe-cnt微纳米复合材料的制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的h-cofe-cnt微纳米复合碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中，单宁酸的甲醇溶液浓度为3~7g/l。

4.根据权利要求1所述的h-cofe-cnt微纳米复合碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(c)中，铁盐可为氯化亚铁，硫酸亚铁，醋酸亚铁，其溶液的浓度为0.8~1.2g/l。

5.根据权利要求1所述的h-cofe-cnt微纳米复合碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(d)具体包括：将h-cofezn-mof中空纳米盒与双氰胺分别置于管式炉下游和上游，置于氩气氛围中进行煅烧，然后2～3小时内升高温度至800～1000℃继续保温1.5～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小华，黄诗健，陈挺，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：