[发明专利]一种低负载量钌包覆ZIF-67衍生物及其制备方法和在锂-空气电池中的应用在审
| 申请号： | 201910507470.X | 申请日： | 2019-06-12 |
| 公开（公告）号： | CN110336048A | 公开（公告）日： | 2019-10-15 |
| 发明（设计）人： | 郭自洋;黎艳艳;王磊;李冬冬 | 申请（专利权）人： | 青岛科技大学 |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;H01M12/08;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 北京知元同创知识产权代理事务所(普通合伙) 11535 | 代理人： | 汪泉;黄海丽 |
| 地址： | 266042*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 复合材料 低负载量 空气电池 纳米颗粒 包覆 氮化碳材料 钴基 锂-空气电池 非金属元素 高度石墨化 材料高温 催化活性 电池循环 电极材料 电子转移 放电产物 金属元素 均匀掺杂 体积变化 抑制循环 质量分数 中空结构 过电势 孔隙率 氧空位 有效地 碳化 催化剂 制备 容纳 应用 | ||
1.一种低负载量钌包覆ZIF-67衍生物，该材料记为Ru@Co-NC，其为钌纳米颗粒包覆在钴基相嵌的多孔氮化碳材料上形成的复合材料，所述钴基相嵌的多孔氮化碳材料由ZIF-67材料高温碳化得到。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，复合材料中钌纳米颗粒的质量分数为0.8-5.0wt％；
优选地，复合材料中钌纳米颗粒的质量分数为1.0-3.0wt％。
3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，复合材料的比表面积为120-160m2/g；
优选地，复合材料的孔径主要为0.5～5nm。
4.权利要求1-3任一项所述复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将ZIF-67在高温下碳化得到ZIF-67衍生物，记为Co-NC；将Co-NC与含钌的金属盐或金属盐的水合物的醇溶液混合后超声，加热回流反应后即得。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，高温碳化的温度为600℃-1200℃；
优选地，含钌的金属盐或金属盐的水合物选自含钌的卤盐或其水合物；
优选地，所述醇选自乙二醇、丙二醇；
优选地，含钌的金属盐或其水合物与Co-NC的质量比为1:(1-5)。
6.权利要求4或5所述方法制备得到的复合材料Ru@Co-NC。
7.权利要求6所述复合材料Ru@Co-NC作为催化剂的用途。
8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于，所述复合材料Ru@Co-NC作为锂-空气电池的催化剂。
9.一种包括权利要求6所述复合材料Ru@Co-NC的电池。
10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池的空气电极还包括导电剂科琴黑KB及粘结剂聚偏氟乙烯PVDF；
优选地，所述空气电极中Ru@Co-NC，导电剂及粘结剂的质量比为(8～0)：(1～9)：1。
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