[发明专利]一种多孔碳负载过渡金属复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种多孔碳负载过渡金属复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

将过渡金属化合物、凝胶形成剂和三聚氰胺加入到有机溶剂中，加热蒸发除去有机溶剂得到凝胶态物质，取出凝胶态物质进行冷冻干燥，将干燥将所得固体研磨成粉末，将粉末在氮气或惰性气体下进行煅烧，得到多孔碳负载过渡金属复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述过渡金属化合物中的过渡金属包括钴和锌中的一种或两种；所述凝胶形成剂为无水柠檬酸；所述有机溶剂为乙醇、去离子水、甲醇和丙酮中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：当所述过渡金属化合物中过渡金属为钴和锌时，钴和锌的摩尔比为(1～5)：(1～20)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述加热是在油浴下进行，加热温度为20～100℃；所述冷冻干燥的时间为12～72h；所述煅烧的温度为600～1100℃，时间为0.5～3h。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述加热的温度为60℃；所述冷冻干燥的时间为48h；所述煅烧的温度为900℃，时间为1h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述过渡金属化合物、凝胶形成剂和三聚氰胺的摩尔比为(0.01～1)：(0.01～4)：(0.01～5)。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述过渡金属化合物、凝胶形成剂和三聚氰胺的摩尔比为(0.01～0.1)：(0.01～0.4)：(0.01～0.5)。

8.一种由权利要求1～7任一项所述的制备方法制得的多孔碳负载过渡金属复合材料，其特征在于：所述多孔碳负载过渡金属复合材料由三维孔洞骨架碳结构、碳纳米管和负载在所述三维孔洞骨架碳结构上的过渡金属组成。

9.权利要求8所述的多孔碳负载过渡金属复合材料在金属空气电池中的应用。

10.一种金属空气电池正极材料，其特征在于：该金属空气电池正极材料包括权利要求8所述的多孔碳负载过渡金属复合材料。