[发明专利]利用废旧电池负极石墨的碳基氧还原催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种利用废旧电池负极石墨的碳基氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)从废旧电池中回收石墨渣，然后将石墨渣、过渡金属盐和氮源加入到酸溶液中，在冰浴中搅拌反应，得到络合物溶液；

(2)将络合物溶液进行水浴加热，再干燥，得到催化剂前体；

(3)将催化剂前体在惰性气体氛围下进行热处理，即得所述利用废旧电池负极石墨的碳基氧还原催化剂；所述利用废旧电池负极石墨的碳基氧还原催化剂包括具有孔隙、结构疏松的石墨，以及嵌入石墨的过渡金属和包覆在石墨表面的氮源；所述过渡金属为Fe、Co、Mn或Ni中的至少一种；其中利用废旧电池负极石墨的碳基氧还原催化剂的表面积为517.13-700m²·g^-1，粒径为4-22μm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述过渡金属盐为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、醋酸铁、硝酸钴、氯化钴或醋酸钴中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氮源为三聚氰胺、聚苯胺、苯胺或过硫酸铵中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述酸溶液为硫酸、盐酸或硝酸中的一种，所述酸溶液的浓度为0.5-3mol/L。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述冰浴的温度为-10℃～10℃；所述搅拌速率为200～600转/min，搅拌时间为4-24h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述水浴加热的温度为60℃-120℃，时间为2-24h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述惰性气体为N₂或Ar中的一种；步骤(3)所述热处理的温度为600℃～1100℃，升温速率为3-8℃/min，保温时间为1～5h。

8.一种利用废旧电池负极石墨的碳基氧还原催化剂，其特征在于，是由权利要求1-7任一项所述的制备方法制得。

9.一种燃料电池，其特征在于，包括权利要求8任一项所述的利用废旧电池负极石墨的碳基氧还原催化剂。