[发明专利]一种双功能催化剂及其制备方法及其在锌空气电池中的应用

权利要求书

1.一种双功能催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)将镍钴锰酸锂三元正极材料与酸溶液混合进行反应，得到反应产物；所述酸溶液选自稀盐酸、稀硫酸或稀硝酸溶液，所述酸溶液中酸的浓度为1～8mol/L；

B)将步骤A)所得反应产物与四甲基氢氧化铵溶液混合，进行渗透溶胀反应，得到反应产物；

C)将步骤B)所得反应产物与四丁基氢氧化铵溶液混合，进行分层处理，得到反应产物；

D)将步骤C)所得反应产物与过量酸溶液混合，进行造孔，得到前驱体；所述酸溶液选自稀盐酸、稀硫酸或稀硝酸溶液，所述酸溶液中酸的浓度为2～10mol/L；

E)将所述前驱体进行煅烧，得到双功能催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镍钴锰酸锂三元正极材料为LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中，x＝0.3～0.5,y＝0.3～0.5。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤B)中，所述四甲基氢氧化铵溶液的固含量为10％～70％；

步骤C)中，所述四丁基氢氧化铵溶液的固含量为10％～80％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镍钴锰酸锂三元正极材料、四甲基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵的摩尔比的范围为(1:1.3:1.3)～(1:2:2)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为300～900℃，所述煅烧的时间为10～400min。

6.一种如权利要求1～5任意一项所述的制备方法制备得到的双功能催化剂，其特征在于，所述双功能催化剂为具有多孔结构的Mn₂O₃-NCM复合材料，比表面积为5～60m²/g，孔体积为0.02～0.08m³/g。

7.一种空气阴极，其特征在于，包括如权利要求1～5任意一项所述的制备方法制备得到的双功能催化剂。

8.一种锌空气电池，其特征在于，包括权利要求7所述的空气阴极。