[发明专利]一种复合电极材料及其制备方法和应用在审

专利信息
申请号: 201811387267.5 申请日: 2018-11-19
公开(公告)号: CN109530714A 公开(公告)日: 2019-03-29
发明(设计)人: 刘兆清;黄灿;王铸;欧阳婷;肖抗;李楠 申请(专利权)人: 广州大学
主分类号: B22F9/20 分类号: B22F9/20;B22F1/02;H01M4/90;H01M12/08;C25B11/06;B01J31/28;B82Y30/00
代理公司: 广州三环专利商标代理有限公司 44202 代理人: 颜希文;宋静娜
地址: 510000 广东省广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 复合电极材料 制备方法和应用 氮原子掺杂 纳米颗粒 镍铁合金 石墨化碳 储存材料 催化性能 合成过程 空气电池 纳米管状 能源转换 原料成本 复合材料 摩尔比 纳米管 核壳 可控 裂解 全水 碳层 制备 应用
【权利要求书】:

1.一种复合电极材料,其特征在于,所述复合电极材料为氮原子掺杂的石墨化碳纳米管包覆镍铁合金纳米颗粒的核壳纳米管状复合材料,所述氮原子掺杂在石墨化碳纳米管的碳层中,所述镍铁合金纳米颗粒中Fe与Ni的摩尔比为3:1~1:3。

2.根据权利要求1所述复合电极材料,其特征在于,所述镍铁合金纳米颗粒中Fe与Ni的摩尔比为3:1。

3.根据权利要求1或2所述复合电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)以金属可溶性盐、有机碳源和氮源为前驱体,配制混合均匀的前驱体溶液,蒸发烘干后,得到金属粒子与有机前驱体均匀混合配位的复合前驱物;

(2)将复合前驱物置于氮气或惰性气氛中进行热处理,得到复合电极材料。

4.根据权利要求3所述复合电极材料的制备方法,其特征在于,所述金属可溶性盐为硝酸镍和硝酸铁,所述有机碳源为葡萄糖,所述氮源为三聚氰胺。

5.根据权利要求4所述复合电极材料的制备方法,其特征在于,所述前驱体溶液包括0.145~0.435g六水合硝酸镍、0.202~0.606g九水合硝酸铁、0.05g葡萄糖、4g三聚氰胺和20mL蒸馏水。

6.根据权利要求5所述复合电极材料的制备方法,其特征在于,所述前驱体溶液包括0.145g六水合硝酸镍、0.606g九水合硝酸铁、0.05g葡萄糖、4g三聚氰胺和20mL蒸馏水。

7.根据权利要求3~6任一项所述复合电极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,蒸发的温度为40℃。

8.根据权利要求7所述复合电极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述惰性气氛包括氩气,所述热处理的工艺参数设置为:第一阶段煅烧温度为500℃,煅烧时间为120min,升温时间为500min;第二阶段煅烧温度为800℃,煅烧时间为120min,升温时间为150min。

9.根据权利要求1或2所述的复合电极材料在全水裂解或锌-空气电池中的应用。

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