一种电催化剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种电催化剂、制备方法及其应用，通过优化材料的结构和组成，成功制备出一种高性能的氮掺杂碳包覆双金属磷化物多壳层空心结构电催化剂(Ni<subgt;2</subgt;P@CoP@NC)，解决了电催化分解水领域中的技术瓶颈。首先，本发明专利技术采用独特的热溶剂法结合外部包覆与刻蚀技术，实现了从Ni‑gly蛋黄壳微球到Ni‑gly@ZIF‑67，再到多壳层中空结构的逐步构建，最终通过煅烧形成Ni2P@CoP@NC复合物。其次，本发明专利技术的电催化剂的氮掺杂碳外壳的引入、多壳层中空结构有效提升了复合材料的整体导电性，确保了电子在催化过程中的快速传输，降低了能量损失，从而提高了催化效率，使得该电催化剂在电解水分解过程中展现出卓越的催化活性，能够显著降低反应过电位，加快反应速率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米新材料领域，尤其涉及一种氮掺杂碳包覆双金属磷化物多壳层空心结构电催化剂。

技术介绍

1、电化学水分解作为一种清洁且高效的能源转化路径，被广泛视为实现可持续氢能经济的关键技术之一。该过程涉及两个半反应：阴极的析氢反应(her)和阳极的析氧反应(oer)。这些反应不仅构成了水电解制氢的基础，还为太阳能和风能等间歇性可再生能源提供了存储解决方案。然而，水分解反应的热力学和动力学特性要求使用高效电催化剂来降低过电位，促进电子和质子的转移，进而提高能量转换效率。

2、目前，铱基(ir)、钌基(ru)和铂基(pt)材料凭借其卓越的电催化性能，占据着oer和her领域的主导地位。然而，高昂的价格和资源稀缺性限制了这些贵金属催化剂的商业化和规模化应用。因此，寻找成本效益更高、资源更为丰富的替代催化剂成为研究热点。

3、过渡金属磷化物(transition metal phosphides,tmps)因其独特的电子结构和类酶活性，展现出巨大的潜力。其中，磷化镍(ni2p)和磷化钴(cop)因其电子结构独特，催化活性和稳定性优异，成为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，所述Ni-gly微球的制备方法，步骤包括：将镍盐、甘油在第二溶剂中混合、反应，得到Ni-gly微球。

3.根据权利要求1所述的制备方法，所述Ni-gly微球与钴盐、2-甲基咪唑混合之前，还进行活化；

4.根据权利要求3所述的制备方法，在植酸的乙醇溶液中，植酸与乙醇的体积比为1﹕(20-80)，优选为1﹕(30-60)，优选为1﹕(40-50)；和/或

5.根据权利要求1所述的制备方法，所述Ni-gly微球、钴盐、2-甲基咪唑在第一溶剂中混合，步骤包括，...

【技术特征摘要】

1.一种电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，所述ni-gly微球的制备方法，步骤包括：将镍盐、甘油在第二溶剂中混合、反应，得到ni-gly微球。

3.根据权利要求1所述的制备方法，所述ni-gly微球与钴盐、2-甲基咪唑混合之前，还进行活化；

4.根据权利要求3所述的制备方法，在植酸的乙醇溶液中，植酸与乙醇的体积比为1﹕(20-80)，优选为1﹕(30-60)，优选为1﹕(40-50)；和/或

5.根据权利要求1所述的制备方法，所述ni-gly微球、钴盐、2-甲基咪唑...

【专利技术属性】
技术研发人员：何新华，杨雪纯，焦正，
申请(专利权)人：亳州上大工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：