[发明专利]一种ORR和OER双功能催化剂及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 202011162962.9 | 申请日： | 2020-10-27 |
| 公开（公告）号： | CN112259751B | 公开（公告）日： | 2022-06-14 |
| 发明（设计）人： | 施志聪;李冠洲;叶豪;黄荣杰;林冠鸿;刘家沂 | 申请（专利权）人： | 广东工业大学 |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;H01M12/08 |
| 代理公司： | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人： | 陈嘉毅 |
| 地址： | 510090 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 orr oer 功能 催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种ORR和OER双功能催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 将氮源、铁盐溶解混合并搅拌，搅拌后烘干得到固体；
S2. 将步骤S1得到的固体加入炭黑并研磨均匀，在保护气氛下850~1100℃煅烧得到粉末；
S3. 将步骤S2得到的粉末、镍盐和沉淀剂混合于去离子水中分散均匀后，110℃~130℃水热反应4~12 h后分离烘干，在保护气氛下300℃~600℃煅烧，得到高效ORR和OER双功能催化剂；
利用铁氮共掺杂碳催化剂所形成的非活性Fe3C作为铁源，然后镍盐和沉淀剂，通过水热反应以及后续的煅烧将具有OER性能的Fe2O3、NiOOH和NiO复合到铁氮共掺杂碳催化剂上；
步骤S1中所述氮源与铁盐的摩尔比为（2~32）：1；步骤S2中所述固体和炭黑的质量比为（5~20）：1；步骤S3中所述粉末、镍盐和沉淀剂的质量比为1：2：3~8：2：0.3。
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中所述氮源与铁盐的摩尔比为（2~28）：1。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S2中所述固体和炭黑的质量比为（5~17）：1。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S3中所述粉末、镍盐和沉淀剂的质量比为1：2：3~6：2：1。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述炭黑为科琴黑、乙炔黑或导电炭黑中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中所述氮源为三聚氰胺、二氰二胺或尿素中的一种或几种；步骤S1中所述铁盐为氯化铁、硝酸铁或醋酸铁中的一种。
7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S3中所述镍盐为硝酸镍、氯化镍或醋酸镍中的至少一种。
8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S3中所述沉淀剂为尿素和/或氨水。
9.根据权利要求1~8任一项所述制备方法得到的ORR和OER双功能催化剂。
10.根据权利要求9所述ORR和OER双功能催化剂在金属空气电池或燃料电池中的应用。
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