基于中空疏水钴基碳基底上负载非晶态NiFeMo氧化物和锌空气电池制造技术

本发明专利技术涉及一种新型氧电催化剂组装的高性能锌空气电池，其空气阴极侧涉及到一种在中空疏水钴基氮掺杂碳基质上负载有非晶态NiFeMo氧化物和酞菁铁的氧电催化剂。以钴盐、锌盐、2‑甲基咪唑和十六烷基三甲基溴化铵为反应原料；在室温生长MOF前驱体，经单宁酸刻蚀获得空心结构，在管式气氛炉中双氰胺辅助CVD高温热解，获得具有优异疏水性能的钴基氮掺杂碳基底；然后通过化学浴沉积和浸渍处理，依次将非晶态NiFeMo氧化物和酞菁铁组装到钴基氮掺杂碳基底上，获得优异ORR/OER性能的FePc@NiFeMo/CCoNC电催化剂。该催化剂组装的液态锌空气电池的开路电压可达1.49 V，峰值功率密度可达214 mW cm<supgt;‑2</supgt;，在5 mA cm<supgt;‑2</supgt;的电流密度下能稳定运行2500 h后，其充放电间隙没有明显增大，展现出优异的循环耐受性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到液态可充放电锌空气电池制备，其空气阴极侧具体涉及新能源材料的制备，特别涉及到电催化。

技术介绍

1、近年来随着化石资源的快速枯竭，新能源技术在21世纪脱颖而出，其中具有可通过充放电能力并能多次使用的二次电池在近些年来异军突起，逐渐占据世界大部分的新能源市场。在这种背景下如何开发出，具有高电化学活性、快速充放电能力、并拥有超长稳定性的电池材料，成为电池领域突出而重要的话题。其中锌空气电池因其高能量密度和环保特性，近年来受到广泛关注。然而，锌空气电池的实际应用仍面临一些技术挑战，其中阴极催化剂的性能直接影响电池的整体效率和循环寿命。传统的催化剂如铂基材料虽然具有优异的催化活性，但其高成本和资源稀缺限制了其在大规模商业化中的应用。因此，开发新型高效、低成本的催化剂用于锌空气电池的实际应用中成为当前研究的热点。

2、本专利技术提出了一种新颖的阴极催化剂，用于液态锌空气电池，具体采用非晶态nifemo氧化物与酞菁铁双重负载在中空且碳纳米管丰富的钴基碳基底上。该催化剂不仅提高了锌空气电池的催化性能，而且通过合理的材料设计和改性，增强了其稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种在中空疏水钴基氮掺杂碳基质上负载有非晶态NiFeMo氧化物和酞菁铁FePc的氧电催化剂，其特征在于，所述氧电催化剂基底材料的XRD包括在约26.3°、约44.2°、约51.3°、约75.7°特征峰。

2.根据权利要求1所述的氧电催化剂，其特征在于，所述氧电催化剂为中空的立方体结构，且立方体形态具有凹陷结构；所述氧电催化剂的疏水剂大于150°。

3.一种在中空疏水钴基氮掺杂碳基质上负载有非晶态NiFeMo氧化物和酞菁铁FePc的氧电催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，钴盐、锌盐和...

【技术特征摘要】

1.一种在中空疏水钴基氮掺杂碳基质上负载有非晶态nifemo氧化物和酞菁铁fepc的氧电催化剂，其特征在于，所述氧电催化剂基底材料的xrd包括在约26.3°、约44.2°、约51.3°、约75.7°特征峰。

2.根据权利要求1所述的氧电催化剂，其特征在于，所述氧电催化剂为中空的立方体结构，且立方体形态具有凹陷结构；所述氧电催化剂的疏水剂大于150°。

3.一种在中空疏水钴基氮掺杂碳基质上负载有非晶态nifemo氧化物和酞菁铁fepc的氧电催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s1中，钴盐、锌盐和ctab水溶液的浓度分别为23~24 g/l，5~6 g/l，0.3~0.6 g/l；

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s1中，单宁酸刻蚀溶液...

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