一种三金属原子掺杂多孔碳材料催化剂及其制备方法和应用技术

本申请涉及一种三金属原子掺杂多孔碳材料催化剂及其制备方法和应用，属于电池技术领域。本申请催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将浓盐酸溶于超纯水中，混合搅拌，然后依次加入金属源XCl<subgt;3</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O和三聚氰胺，加热搅拌至溶剂挥发完全，得到粉末；将粉末分别进行热处理，得到X‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;材料，其中X代表金属原子；(2)重复步骤(1)三次，且三次加入的金属源互不相同，分别得到三种不同的X‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;材料；(3)将三种不同的X‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;材料加入到Tris‑HCl溶液中，然后加入盐酸多巴胺，常温下搅拌，随后进行抽滤、洗涤、干燥处理，得到中间产物；将中间产物进行热解，得到催化剂。本申请所提供的催化剂能有效抑制多碘化物的穿梭效应。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池，特别是涉及一种三金属原子掺杂多孔碳材料催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、在当今快速发展的能源时代，寻找可靠、高效且环境友好的能源存储系统已成为全球范围内的紧迫问题。水系锌-碘电池作为一种新型的电化学储能设备，以其固有的安全性、环境友好、资源丰富和成本低廉等优势，成为了可再生能源存储和电网调节的理想选择。然而，锌碘电池在商业化道路上仍面临诸多挑战，如多碘化物的穿梭、电池自放电、动力学缓慢等问题。具有高比表面积、丰富活性位点以及优异电化学性能的催化剂，为解决锌碘电池现有问题提供了新思路。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种三金属原子掺杂多孔碳材料催化剂及其制备方法和应用，该催化剂能有效抑制多碘化物的穿梭效应，提高电池的库仑效率；同时，其独特的孔隙结构有助于减少自放电现象，延长电池寿命；此外，金属原子的引入可显著提升碘的氧化还原反应动力学，从而提高电池的倍率性能和稳定性，对推动锌碘电池商业化发展具有重要意义，能够有效克服上述现有技术所存在的缺陷。

2、本申请第一方面提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三金属原子掺杂多孔碳材料催化剂，其特征在于，所述三金属原子掺杂多孔碳材料催化剂包括氮掺杂碳材料基体及负载在所述氮掺杂碳材料基体上的三种金属原子。

2.根据权利要求1所述的三金属原子掺杂多孔碳材料催化剂，其特征在于，三种金属原子为Fe、Co、Ni、Cu、Mn中的任意三种金属原子的组合。

3.根据权利要求1所述的三金属原子掺杂多孔碳材料催化剂，其特征在于，三种金属原子的掺杂量均为0.1-4％。

4.一种权利要求1-3任一项所述的三金属原子掺杂多孔碳材料催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的三金属原子掺杂多...

【技术特征摘要】

1.一种三金属原子掺杂多孔碳材料催化剂，其特征在于，所述三金属原子掺杂多孔碳材料催化剂包括氮掺杂碳材料基体及负载在所述氮掺杂碳材料基体上的三种金属原子。

2.根据权利要求1所述的三金属原子掺杂多孔碳材料催化剂，其特征在于，三种金属原子为fe、co、ni、cu、mn中的任意三种金属原子的组合。

3.根据权利要求1所述的三金属原子掺杂多孔碳材料催化剂，其特征在于，三种金属原子的掺杂量均为0.1-4％。

4.一种权利要求1-3任一项所述的三金属原子掺杂多孔碳材料催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的三金属原子掺杂多孔碳材料催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述热处理的具体条件为：热...

【专利技术属性】
技术研发人员：史晓东，高亚婷，田新龙，邢振月，周传聪，李富龙，张杰，陈志祥，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：