[发明专利]一种高密度碳基双金属单原子电池阴极材料的制备方法

权利要求书

1.一种高密度碳基双金属单原子电池阴极材料的制备方法，其特征在于，

(1)将两种不同的过渡金属盐先后溶解于胍盐溶液中，室温下搅拌，形成双过渡金属配合物分散液；

(2)将生物质糖分散于步骤(1)所述的双过渡金属分散液中，搅拌后得到一种双过渡金属基水凝胶；

(3)将步骤(2)所得的双过渡金属基水凝胶经冷冻干燥后得到海绵状固体；

(4)将步骤(3)所得到的海绵状固体放入带盖瓷坩埚后置于管式炉中，密封后通入惰性气体，800～1000℃保持1～2h；待自然冷却到室温得到黑色粉末；

(5)将步骤(4)所得的黑色粉末置于浓酸溶液中，40～60℃搅拌后8～24h后，用蒸馏水洗涤至中性，干燥，得到固体粉末；

(6)将步骤(5)所得到的固体粉末放入带盖瓷坩埚后置于管式炉中，密封后通入惰性气体，800～1000℃保持1～2h；待自然冷却到室温得到高密度碳基双金属单原子电池阴极材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述过渡金属盐为过渡金属Fe、Co、Ni、V、W、Mn、Mo、Cu、Zn的硝酸盐或氯化物。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述过渡金属盐为钨酸盐或钼酸盐。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述胍盐为硫酸胍、盐酸胍、磷酸胍或碳酸胍，胍盐溶液的浓度0.08～0.17mol·L^-1。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所用的生物质糖为阿拉伯糖、壳聚糖、葡萄糖、蔗糖、棉子糖、麦芽糖、果糖、乳糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖、海藻糖或甘露糖。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)～(4)中，所述的生物质糖、胍盐和过渡金属盐的用量之比为0.2～0.6g：1.0～5.0mmol：0.2～3.0mmol。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述冷冻干燥的温度为-10～-100℃。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的惰性气体为氩气或氮气。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述干燥温度为40～70℃，时间为10～14小时。

10.将权利要求1～9任一项所述制备方法制得的高密度碳基双金属单原子电池阴极材料用于金属-空气电池或燃料电池。