[发明专利]基于煤炭自生长碳纳米管金属空气电池电催化剂制备方法

权利要求书

1.基于煤炭自生长碳纳米管金属空气电池电催化剂制备方法，其特征在于，直接利用煤炭作为碳源，不附加或通入其他碳源自生长碳纳米管，具体包括以下步骤：

1)200～500目的煤炭与含氮化合物、过渡金属盐混合，含氮化合物的质量为煤炭质量的5～15倍，过渡金属盐质量为煤炭质量的2％～20％；

2)在惰性气氛气氛下于600～1000℃煅烧0.5～3小时，在此过程中，升温速率控制在2～15℃/min，惰性气氛流速为50～200sccm；在惰性气氛的保护下自然冷却至室温，反应器里收取的即为成品。

2.根据权利要求1所述的基于煤炭自生长碳纳米管金属空气电池电催化剂制备方法，其特征在于，在步骤2)获得的成品中加入过渡金属盐，其中过渡金属元素含量占煤炭质量的1％～50％；在惰性气氛的气氛下于600～1000℃下热解处理1～3小时；在此过程中，升温速率限制在2～15℃/min；惰性气氛流速为500～200sccm；在惰性气氛保护下自然冷却至室温，得到金属空气电池氧还原和氧析出电催化剂。

3.根据权利要求1所述的基于煤炭自生长碳纳米管金属空气电池电催化剂制备方法，其特征在于，所述的煤炭为褐煤。

4.根据权利要求1或2所述的基于煤炭自生长碳纳米管金属空气电池电催化剂制备方法，其特征在于，所述的惰性气氛为氮气、氩气或氦气。

5.根据权利要求1或2所述的基于煤炭自生长碳纳米管金属空气电池电催化剂制备方法，其特征在于，所述的过渡金属盐为铁盐、钴盐、镍盐、铜盐、锰盐中的一种以上。

6.根据权利要求1或2所述的基于煤炭自生长碳纳米管金属空气电池电催化剂制备方法，其特征在于，所述的过渡金属盐为过渡金属乙酸盐、过渡金属氯化盐、过渡金属硝酸盐、过渡金属硫酸盐中的一种以上。

7.根据权利要求2所述的基于煤炭自生长碳纳米管金属空气电池电催化剂制备方法，其特征在于，所述的金属空气电池为锌空气电池、锂空气电池或铝空气电池。

8.根据权利要求1所述的基于煤炭自生长碳纳米管金属空气电池电催化剂制备方法，其特征在于，所述的含氮化合物为尿素、三聚氰胺、硫脲、单氰胺、双氰胺、硫酸铵氰胺、氨基酸中的一种以上。

9.根据权利要求2所述的基于煤炭自生长碳纳米管金属空气电池电催化剂制备方法，其特征在于，所述的过渡金属元素为铁、钴、镍、铜、锰中的一种以上。