[发明专利]复合双功能电催化剂制备方法及用于大功率锌空气电池

权利要求书

1.一种复合双功能电催化剂制备方法，其特征在于，所述的双功能电催化剂是由多孔碳材料载体和Ni₂P/Fe₂P异质磷化物所构成的复合材料；所述的Ni₂P/Fe₂P异质磷化物分散在多孔碳材料载体的表面，其包括如下步骤：

S1：将镍盐、铁盐共同配制成盐溶液，然后碱配制成的碱性溶液，室温下将盐溶液缓慢滴加到到碱性溶液搅拌均匀，化学浴沉积，用去离子水过滤至中性，烘干获得镍铁水滑石前驱体；

S2：将上述镍铁水滑石前驱体与磷源在惰性气体下250-450℃退火1-3h，得到Ni2P/Fe2P异质磷化物；

S3：多孔碳材料载体为阴离子掺杂的空心碳球；

S4：将S2的Ni2P/Fe2P异质磷化物与S3的阴离子掺杂的空心碳球在有机溶剂中超声共混，然后用去离子水充分洗净，得到所述高效双功能电催化剂。

2.根据权利要求1所述的复合双功能电催化剂制备方法，其特征在于，S1

所述的镍盐为硝酸镍、铁盐为硝酸铁，盐溶液中的镍盐与铁盐的摩尔比例为3-4:1。

3.根据权利要求1所述的复合双功能电催化剂制备方法，其特征在于，S1

所述的碱为氢氧化钠和碳酸钠，氢氧化钠和碳酸钠为等质量比，化学浴沉积的时间为3-24h，烘干温度为40-80℃。

4.根据权利要求1所述的复合双功能电催化剂制备方法，其特征在于，S2所述的磷源放置在管式气氛炉的上游，镍铁水滑石前驱体放置于下游，在惰性气体下，0.5-3h内升高温度至250-450℃继续保温1-3h，自然降温后，得到Ni₂P/Fe₂P异质磷化物；其中所述磷源为次磷酸钠、次磷酸二氢钠、植酸中的其中一种，磷源和镍铁水滑石前驱体的质量比为0.1-2：0.1-1，其中磷源和镍铁水滑石前驱体的单位为g。

5.根据权利要求1所述的复合双功能电催化剂制备方法，其特征在于，S3所述的空心碳球的颗粒尺寸为50-100nm，阴离子为N、Cl、S中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的复合双功能电催化剂制备方法，其特征在于，S4所述S2制备的Ni2P/Fe2P异质磷化物、S3中的阴离子掺杂的空心碳球、有机溶剂的比值1-50:1-100:50-500，超声2-24h，其中Ni2P/Fe2P异质磷化物和阴离子掺杂的空心碳球的单位为mg，有机溶剂的单位为ml，超声的目的是为了将Ni₂P/Fe₂P异质磷化物分散至纳米级别，然后更好的与阴离子掺杂的空心碳球进行耦合作用。

7.根据权利要求1所述的复合双功能电催化剂制备方法，其特征在于，S4所述的有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种。

8.权利要求1所述复合双功能电催化剂制备方法制备得到的高效双功能电催化剂。

9.权利要求8所述的复合双功能电催化剂在用于制备大功率锌空气电池中的应用。