中空碳纳米管催化剂及其制备方法以及电池和用电装置制造方法及图纸

本申请涉及氧还原电催化剂领域，公开了一种中空碳纳米管催化剂及其制备方法以及电池和用电装置。本申请通过管径调控策略以反应时间为变量，用易于重现的水浴合成法制作不同管径的氧化锌纳米材料作为模板并附着ZIF‑8，所制得的小管径氧化锌纳米管更易被碳化完全，锌离子挥发，得到中空碳纳米结构，呈现层状网络结构，孔隙率高，通量高、纯度高。本申请所述制备方法明确了反应条件，减少酸洗去除杂质的步骤，进而提高产物收集量，而且在降低了材料热解温度的同时，又保证了碳基催化剂的催化活性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及氧还原电催化剂领域，尤其涉及一种中空碳纳米管催化剂及其制备方法以及电池和用电装置。

技术介绍

1、开发低成本、高稳定、高催化活性氧化还原反应(orr)的非贵金属催化剂对燃料电池和金属-空气电池的应用至关重要。碳基催化剂作为非贵金属催化剂的优选项，其中碳纳米管比表面积大、导电率高，具备优良的电催化活性，已在商业化的应用中。

2、氮掺杂碳是最常见的碳基催化材料性能的改善手段，在氮掺杂碳纳米管的合成过程中，不但要处在高温高压的环境，而且伴有氢气、甲烷等爆炸性气体的参与。在碳纳米管制备过程的最后，大多会用到酸洗的步骤去除杂质，对于酸的浓度、用量、酸洗时间等条件控制有严格的要求，控制不当很容易破坏碳纳米管晶体结构。故现有制备技术中的高温高压、爆炸气体、强酸处理的危险性是应发展改进的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种中空碳纳米管催化剂及其制备方法，使得所述制备方法能够安全、简便的制备出一种orr活性和纯度较高的中空碳纳米管；

2、本申请的另外一个目的在于提供基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种中空碳纳米管催化剂的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温煅烧包括升温至800±20℃保持3-7h。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述高温煅烧包括，先升温至200±20℃保持1-5h，然后再升温至800±20℃保持3-7h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇和六水合硝酸锌的质量比为0.9:3，所述小管径氧化锌原料、2-甲基咪唑和N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为0.84g:6.6g:480mL。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种中空碳纳米管催化剂的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温煅烧包括升温至800±20℃保持3-7h。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述高温煅烧包括，先升温至200±20℃保持1-5h，然后再升温至800±20℃保持3-7h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇和六水合硝酸锌的质量比为0.9:3，所述小管径氧化锌原料、2-甲基咪唑和n,n-二甲基甲酰胺的质量体积比为0.84g:6.6g:480ml。

5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冠东，吕岩，李影，胡凌，余康旭，马宇坤，
申请(专利权)人：格力钛新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：