[发明专利]含氢过渡金属氧化物、制备方法及原电池

权利要求书

1.一种含氢过渡金属氧化物，其特征在于，该含氢过渡金属氧化物的结构式为ABO_xH_y，其中A为碱土金属元素Sr，B为过渡族金属元素Co，H元素为H⁺，H⁺与O^2-结合形成OH羟基，x的取值范围为大于1且小于等于3，y的取值范围为大于0小于等于2.5。

2.如权利要求1所述含氢过渡金属氧化物，其特征在于，x为2.5，y大于1小于等于2.5。

3.一种含氢过渡金属氧化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100，提供一种结构式为ABO_z的过渡金属氧化物，其中，z大于等于2且小于等于3，其中A为碱土金属元素和稀土金属元素中的一种或多种，B为过渡族金属元素中的一种或多种；

S200，将所述过渡金属氧化物浸入离子液体中，所述离子液体中包含氢离子和氧离子；

S300，对所述过渡金属氧化物施加电场，使离子液体中的氢离子插入所述过渡金属氧化物中，以形成含氢过渡金属氧化物ABO_xH_y，x的取值范围为1-3，y的取值范围为大于0小于等于2.5；

其中，A为碱土金属元素和稀土金属元素中的一种或多种，所述碱土金属元素包括Be、Mg、Ca、Sr和Ba，所述稀土金属元素包括La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm和Yb；

B为过渡族金属元素中的一种或多种，所述过渡族金属元素包括Co、Cr、Fe、Mn、Ni、Cu、Ti、Zn、Sc和V。

4.如权利要求3所述的含氢过渡金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述步骤S100包括以下步骤：

S110，提供基底；

S120，在所述基底表面沉积形成结构式为ABO_z的过渡金属氧化物薄膜；

S130，在所述过渡金属氧化物薄膜的表面形成第一电极。

5.如权利要求4所述的含氢过渡金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述基底为陶瓷基底、硅基底、玻璃基底、金属基底或者聚合物中的一种，所述步骤S120通过脉冲激光沉积的方法在所述基底表面外延生长获得所述过渡金属氧化物薄膜。

6.如权利要求5所述的含氢过渡金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述步骤S130中，所述第一电极接触所述过渡金属氧化物薄膜，形成底电极。

7.如权利要求5所述的含氢过渡金属氧化物的制备方法，其特征在于，所述步骤S300包括以下步骤：

S310，提供第二电极以及电源；

S320，将所述第二电极与所述第一电极间隔设置并分别与所述电源电连接；

S330，将所述第二电极浸入所述离子液体中，并通过所述电源施加从所述第二电极到所述第一电极方向的电场。

8.一种原电池，包括阴极电极、与所述阴极电极间隔设置的阳极电极，以及设置与所述阴极电极与所述阳极电极之间的电解质，其特征在于，所述阳极电极为如权利要求1或权利要求2所述的含氢过渡金属氧化物，所述阴极电极为与所述含氢过渡金属氧化物对应的过渡金属氧化物。