[发明专利]一种铝掺杂量可控的过渡金属氧化物的制备方法及应用有效
| 申请号： | 202010671985.6 | 申请日： | 2020-07-14 |
| 公开（公告）号： | CN111933957B | 公开（公告）日： | 2022-03-15 |
| 发明（设计）人： | 王美;王慧奇;李莹;侯华 | 申请（专利权）人： | 中北大学 |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;H01M4/88;H01M12/06 |
| 代理公司： | 太原市科瑞达专利代理有限公司 14101 | 代理人： | 李富元 |
| 地址： | 030051 山*** | 国省代码： | 山西;14 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 掺杂 可控 过渡 金属 氧化物 制备 方法 应用 | ||
1.一种铝掺杂量可控的过渡金属氧化物的制备方法，其特征在于：按照如下步骤进行：
步骤一、根据所需铝掺杂量配置合适比例的过渡金属和铝，将过渡金属和铝熔融后制备成初始合金条带；
所述初始合金条带包括：钴铝合金条带、镍铜铝合金条带、铜锰铝合金条带；
步骤二、将步骤一获得的初始合金条带置于碱性溶液中进行脱铝处理，然后用水多次冲洗后烘干，得到具有不同铝掺杂量的过渡金属氢氧化物或碳酸化物；
所述碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾；
所述钴铝合金条带在1mol/L的所述氢氧化钾溶液中的脱铝处理温度为60℃，时间为12h；
所述镍铜铝合金条带在2mol/L的所述氢氧化钠溶液中的脱铝处理温度为30℃，时间为36h；
所述铜锰铝合金条带在10mol/L的所述氢氧化钠溶液中的脱铝处理温度为25℃，时间为48h；
步骤三、将步骤二获得的具有不同铝掺杂量的过渡金属氢氧化物或碳酸化物置于退火炉中进行高温退火处理，获得铝掺杂量可控的过渡金属氧化物；
所述过渡金属氧化物包括钴氧化物、镍铜氧化物、铜锰氧化物；
制备所述钴氧化物的高温退火处理的反应温度为350℃，时间为1h；
制备所述镍铜氧化物的高温退火处理的反应温度为400℃，时间为2h；
制备所述铜锰氧化物的高温退火处理的反应温度为800℃，时间为2h。
2.如权利要求1所述的一种铝掺杂量可控的过渡金属氧化物的制备方法，其特征在于：步骤一中初始合金铝含量与步骤三中过渡金属氧化物中铝掺杂量存在一一对应关系。
3.如权利要求1所述的一种铝掺杂量可控的过渡金属氧化物的制备方法，其特征在于：步骤一中过渡金属和铝的原子比为5:95～95:5。
4.如权利要求1所述的一种铝掺杂量可控的过渡金属氧化物的制备方法，其特征在于：步骤一中初始合金条带的宽度为1～5mm、厚度为10～100μm。
5.一种铝掺杂量可控的过渡金属氧化物的应用，其特征在于：采用三电极体系，以权利要求1-4任一所述 铝掺杂量可控的过渡金属氧化物的制备方法制备的铝掺杂过渡金属氧化物作为工作电极，铂丝作为辅助电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，进行电催化氧还原反应测试。
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