1.本發明涉及催化劑制備技術領域,特別是一種鐵鎳基或鐵鈷基莫特-肖特基電催化劑及制備方法和應用。
背景技術:
2.可逆鋅空氣電池具有價格低廉、環境友好和能量密度高(1084wh kg-1
)等優勢,在便攜式交通工具和能量儲存器件應用方面潛力巨大。該電池的核心組分是驅動氧還原反應(orr)和析氧反應(oer)的雙功能催化劑,但存在動力學緩慢及循環穩定性差等問題。目前,商業上主要采用貴金屬基催化劑,如利用pt/c催化劑催化氧還原反應,利用ruo2催化氧析出反應。然而,這些貴金屬催化劑價格高昂、自然儲量低、循環穩定性差,尤其是催化劑功能單一,即pt/c催化劑只適用于氧還原反應,而ruo2只適用于氧析出反應。因此,發展廉價、高效的雙功能催化劑,對于推動可逆鋅空氣電池的實際應用具有重要意義。盡管目前出現了許多非貴金屬基雙功能催化劑的報道,但是往往存在活性位點被包埋在催化劑的體相內,無法實現活性位點的充分暴露,這顯然不利于高效的催化反應。另一方面,在催化劑設計過程中,除了要考慮活性位點的暴露以外,還應該考慮催化劑活性位點局域結構的調制。具體來說,如何利用催化劑中各種活性位點之間的相互作用,實現電荷的重新分配,進而優化調制反應中間的吸附/脫附能壘,加速電催化反應進程,仍是一大技術難題。
技術實現要素:
3.本發明的目的之一是提供一種鐵鎳基莫特-肖特基電催化劑的制備方法,該方法制得的催化劑具有典型的中空納米盒結構,這種結構比表面積更高,因此能容納更多的活性位點,具有良好的導電性和電催化性能。
4.為實現上述目的,本發明采用了以下技術方案:一種鐵鎳基莫特-肖特基電催化劑的制備方法,包括如下步驟:
5.s1、zn-ni-zif納米立方體的制備
6.將2-甲基咪唑溶于去離子水中,濃度為0.00908-0.0908g/ml,攪拌均勻形成溶液a1;將六水合硝酸鎳、六水合硝酸鋅和十六烷基三甲基溴化銨即ctab溶于去離子水中,攪拌均勻形成溶液b1,其中溶液b1中六水合硝酸鎳的濃度為0.00317-0.01268g/ml,六水合硝酸鋅的濃度為0.03245-0.13g/ml,ctab的濃度為0.0005-0.0015g/ml;
7.在攪拌的狀態下將溶液a1、溶液b1按照(0.5-2):1的體積比進行混合,邊混合邊攪拌,在30-60℃的水浴條件下靜置,離心收集沉淀物,用去離子水和無
聲明:
“鐵鎳基或鐵鈷基莫特-肖特基電催化劑及制備方法和應用” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)