[发明专利]一种自支撑氧还原催化剂及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种自支撑氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将纯棉织物在二氧化碳气氛中进行热解以获得多孔碳布；

将所述碳布浸泡在含有金属离子和含氮配体的混合溶液中以使所述碳布充分吸附所述金属离子和所述含氮配体；

将负载有金属离子和含氮配体的碳布在氮气气氛中进行热解，从而获得自支撑氧还原催化剂。

2.根据权利要求1所述的自支撑氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤“将纯棉织物在二氧化碳气氛中进行热解以获得多孔碳布”中，热解反应条件为：以5℃/min升温至900℃保持2h。

3.根据权利要求2所述的自支撑氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述多孔碳布的比表面积为1226±2m²/g。

4.根据权利要求1所述的自支撑氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤“将所述碳布浸泡在含有金属离子和含氮配体的混合溶液中以使所述碳布充分吸附所述金属离子和所述含氮配体”中，所述混合溶液中包含硝酸铁和双氰胺，其中，硝酸铁的浓度为1000ppm，双氰胺的浓度为20g/L。

5.根据权利要求4所述的自支撑氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述金属离子为Fe³⁺，所述含氮配体为双氰胺。

6.根据权利要求1所述的自支撑氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤“将所述碳布浸泡在含有金属离子和含氮配体的混合溶液中以使所述碳布充分吸附所述金属离子和所述含氮配体”中，所述碳布克重与所述混合溶液体积的比例为20mg:20mL。

7.根据权利要求1所述的自支撑氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤“将负载金属离子和含氮配体的碳布在氮气气氛中进行热解，获得自支撑氧还原催化剂”中，热解反应条件为：以5℃/min升温至800～1000℃保持1h。

8.根据权利要求7所述的自支撑氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述铁氮共掺杂多孔生物质碳自支撑氧还原催化剂的比表面积为1195±2m²/g～1769±2m²/g。

9.一种自支撑氧还原催化剂，其特征在于，包括呈片状的多孔碳布主体，多孔碳布主体具有Fe元素和N元素，其中，Fe元素含量为0.8±0.02％，N元素含量为1.0±0.03％。

10.一种如权利要求9所述的自支撑氧还原催化剂在电池阴极材料中的应用。