[发明专利]一种用于固态金属燃料电池的三元纳米氮化物材料及其制备方法在审
| 申请号： | 202211712994.0 | 申请日： | 2022-12-30 |
| 公开（公告）号： | CN116130683A | 公开（公告）日： | 2023-05-16 |
| 发明（设计）人： | 班锦锦;胡俊华;雷红红;王瑞智;吴晨阳;崔宏宇 | 申请（专利权）人： | 郑州大学;郑州佛光发电设备股份有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;B82Y40/00;H01M12/08 |
| 代理公司： | 郑州联科专利事务所(普通合伙) 41104 | 代理人： | 杨海霞 |
| 地址： | 450001 河南*** | 国省代码： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 用于 固态 金属 燃料电池 三元 纳米 氮化物 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种用于固态金属燃料电池的三元纳米氮化物材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)前驱体Zn-ZIF在惰性气氛下于800-1000 ℃热处理1-3 h，得到氮掺杂多孔碳材料NPC；
(2) 将金属铁盐和金属钴盐均匀溶于异丙醇中，获得金属盐溶液，再将步骤(1)所得NPC分散在金属盐溶液中，经超声、离心、真空干燥，得到黑色粉末；
(3) 将步骤 (2) 所得黑色粉末进行氮化-氨化两步法热处理，即得。
2.如权利要求1所述用于固态金属燃料电池的三元纳米氮化物材料的制备方法，其特征在于，步骤 (2) 中，NPC与金属铁盐、金属钴盐质量之和的比例为4-5:1。
3.如权利要求1所述用于固态金属燃料电池的三元纳米氮化物材料的制备方法，其特征在于，步骤 (2) 中，所述金属铁盐为氯化铁，所述金属钴盐为六水合硝酸钴。
4.如权利要求3所述用于固态金属燃料电池的三元纳米氮化物材料的制备方法，其特征在于，所述金属铁盐和金属钴盐的质量比为1:1-1.5。
5.如权利要求1所述用于固态金属燃料电池的三元纳米氮化物材料的制备方法，其特征在于，步骤 (3) 中，两步法热处理中，第一步升温至800-1000 ℃并保温1-3 h进行氮化处理；第二步升温至400-600 ℃并保温1-3 h进行氨化处理。
6.如权利要求1所述用于固态金属燃料电池的三元纳米氮化物材料的制备方法，其特征在于，步骤 (1)所述前驱体Zn-ZIF经下述步骤制备获得：将锌盐甲醇溶液与苯并咪唑甲醇溶液混合搅拌反应2~8 h，静置，经离心、干燥获得产物Zn-ZIF；所述锌盐为Zn (NO3)2 •6H2O，锌盐和苯并咪唑的摩尔比为1: (4~6)。
7.采用权利要求1至6任一所述制备方法制备所得用于固态金属燃料电池的三元纳米氮化物材料。
8.权利要求7所述三元纳米氮化物材料在可充柔性固态金属燃料电池中的应用。
9.如权利要求8所述三元纳米氮化物材料在可充柔性固态金属燃料电池中的应用，其特征在于，将所述三元纳米氮化物材料涂在碳布上作为空气阴极，铝箔为阳极，组装可充柔性固态锌空气电池。
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