[发明专利]镍钴锰碳纳米管双功能复合催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种镍钴锰碳纳米管双功能复合催化剂，其特征在于，包括碳纳米管、氧化钴、氧化镍及二氧化锰。

2.如权利要求1所述的镍钴锰碳纳米管双功能复合催化剂，其特征在于，所述碳纳米管的直径为10nm，长度为3-10m；所述氧化钴为直径10nm的纳米颗粒，表面有空隙；所述氧化镍为直径10nm的纳米颗粒；所述二氧化锰为管状，长度为1-3m，内径为7-10nm；氧化镍与氧化钴混合在一起均匀分布在二氧化锰管上。

3.一种权利要求1或2所述的镍钴锰碳纳米管双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：室温下将浓盐酸加入搅拌的高锰酸钾溶液中，继续搅拌直至混合均匀，将所得的混合液转移至高压釜中140℃下水热反应12h，冷却至室温，洗涤，干燥，得到二氧化锰前驱体；

步骤2)：分别称取质量比为0.2∶0.2∶0.1∶0.05的硝酸镍、硝酸钴、二氧化锰前驱体以及碳纳米管，溶解于氨水中，超声分散，然后转移至高压釜在160℃水热反应6小时，然后冷却至室温，清洗、干燥；最后经煅烧、降温、研磨，即得双功能催化剂。

4.如权利要求3所述的镍钴锰碳纳米管双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中高锰酸钾溶液中高锰酸钾和水的质量比为1.6∶100；高锰酸钾溶液和浓盐酸的比例为50.g∶2mL。

5.如权利要求3所述的镍钴锰碳纳米管双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中洗涤的具体步骤为：依次用乙醇和去离子水洗涤3-5次；干燥的具体步骤为：在60-80℃下干燥12-24h。

6.如权利要求3所述的镍钴锰碳纳米管双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中二氧化锰前驱体和氨水的比例为0.1g∶10-15mL；氨水的浓度为1-1.5mol/L。

7.如权利要求3所述的镍钴锰碳纳米管双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中超声分散的时间为0.5-2h。

8.如权利要求3所述的镍钴锰碳纳米管双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中清洗的具体步骤为：用去离子水清洗3-5次；干燥的具体步骤为：在50-70℃下干燥6-10h；煅烧的具体步骤为：350℃下在马弗炉中煅烧1-5h。

9.一种权利要求1或2所述的镍钴锰碳纳米管双功能复合催化剂在制备金属空气电池的空气电极中的应用。

10.如权利要求9所述的镍钴锰碳纳米管双功能复合催化剂的应用，其特征在于，所述金属空气电池为锌-空电池、铝-空电池或镁-空电池。