[发明专利]一种用于空气电池或燃料电池阴极的混合相莫来石型电催化剂

权利要求书

1.一种空气电池或者燃料电池阴极用混合相莫来石电催化剂，其特征在于将混合相莫来石材料应用为空气电池或者燃料电池阴极催化剂，锰基混相氧化物为莫来石相SmMn₂O₅，尖晶石相Mn₃O₄和萤石相CeO₂的混合相。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述混合相莫来石材料为Mn₇CeSmSrO_{14 83}。

3.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：混合相莫来石材料用于空气电池或燃料电池阴极催化层，其催化性能与铂金相媲美；相比于钙钛矿材料，混合相莫来石材料在中性环境下仍然具有较好的催化性能与较低的过电势。

4.一种包含权利要求1所述的催化剂的空气电池或者燃料电池阴极催化层的制备方法，其特征如下：

(1)将权利要求1所述的催化剂和碳材按一定比例混合，并充分研磨得到混合粉末；

(2)将粘结剂投入到一定量的乙醇中，得到混合溶液；

(3)将步骤(1)得到的粉末加到步骤(2)中的混合溶液中，充分超声一定时间，最终得到均匀混合浊液；

(4)取一定量步骤(3)所得混合浊液，涂覆在一定面积的泡沫镍上，在一定温度下烘干即得到催化层。

5.如权利要求4所述的一种空气电池或者燃料电池阴极催化层的制备方法，其特征如下：

(1)称取5毫克混合相莫来石于研钵中，再称取1毫克超导碳黑置于同一研钵中；

(2)充分混合步骤(1)得到的样品，研磨至其全部铺展于研钵底部和内壁，并将内壁粉体刮下再次混合均匀并研磨；

(3)重复(2)所述混合步骤(1)得到的样品三次或者将步骤(1)得到的样品研磨半小时得到均匀混合粉末；

(4)量取1毫升乙醇于小瓶中，再量取10微升5wt.％全氟磺酸溶液加入小瓶中的乙醇中混合均匀；

(5)将第(3)步的混合粉末加入到步骤(4)的溶液中，充分混合；

(6)将步骤(5)装有混合液体的小瓶超声半小时以上，得到1毫升黑色混合液体；

(7)量取400微升步骤(6)得到的混合液体，将其均匀涂覆在泡沫镍上；

(8)将步骤(7)得到的样品在室温、真空条件下干燥，得到催化层成品。

6.如权利要求5所述的制备方法，超导碳黑质量为最终干燥所得催化层质量的15％-16％。

7.如权利要求5所述的制备方法，全氟磺酸溶液质量为最终干燥所得催化层质量的6％-7％。

8.如权利要求5所述的制备方法，催化物质的面积为2cm²，活性质量为2毫克。