[發明專利]一種鈷酸鎳/碳納米管復合催化劑及其制備和應用

在審

• 申請號: 201510766570.6
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105289617A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 喬錦麗;徐能能;菅賽賽;馬承愚;陳淑麗;唐勝
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;H01M4/90
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達

1.一種鈷酸鎳/碳納米管復合催化劑，其特征在于：所述鈷酸鎳/碳納米管復合催化劑包括碳納米管、鈷酸鎳NiCo₂O₄尖晶石。

2.根據權利要求1所述的一種鈷酸鎳/碳納米管復合催化劑，其特征在于：所述鈷酸鎳NiCo₂O₄尖晶石為納米球直徑在20-150nm。

3.根據權利要求1所述的一種鈷酸鎳/碳納米管復合催化劑，其特征在于：所述鈷酸鎳/碳納米管復合催化劑為納米管、鈷酸鎳NiCo₂O₄尖晶石的復合物。

4.一種如權利要求1-3任一所述的鈷酸鎳/碳納米管復合催化劑的制備方法，包括：

分別稱取醋酸鎳、硝酸鈷以及碳納米管，溶于氨水中，超聲分散，然后在140-160℃水熱反應3-6h，冷卻至室溫，清洗、干燥、煅燒、研磨，即得鈷酸鎳/碳納米管復合催化劑；其中醋酸鎳、硝酸鈷、碳納米管、氨水的質量體積比為0.5-2g:0.5-2g:0.2-0.5g:10-25ml。

5.根據權利要求4所述的一種鈷酸鎳/碳納米管復合催化劑的制備方法，其特征在于：所述氨水的濃度為1-1.5mol/L。

6.根據權利要求4所述的一種鈷酸鎳/碳納米管復合催化劑的制備方法，其特征在于：所述超聲分散時間為1h；清洗為去離子水清洗3-5次；干燥為70℃干燥10h；煅燒為200-500℃下馬弗爐中煅燒1-5小時；研磨為降溫至60℃以下研磨。

7.根據權利要求6所述的一種鈷酸鎳/碳納米管復合催化劑的制備方法，其特征在于：所述超聲分散時間為0.5-2h；煅燒溫度為400℃，時間為3h。

8.一種如權利要求1所述的鈷酸鎳/碳納米管復合催化劑的應用，其特征在于：所述鈷酸鎳/碳納米管復合催化劑在制備金屬空氣電池的空氣電極中的應用，具體為：將催化劑粉末溶于乙醇和5％的Nafion溶液中，超聲，形成均一催化劑漿液，然后涂敷在已經疏水處理的碳紙上，載量為0.5-5mg/cm²，干燥，制備得到空氣電極。

9.根據權利要求8所述的一種鈷酸鎳/碳納米管復合催化劑的應用，其特征在于：所述催化劑、乙醇、Nafion溶液的比例為3-5μg:0.5-1ml:5-8μL；金屬空氣電池為鋅-空電池、鋁-空電池或鎂-空電池。

10.根據權利要求8所述的一種鈷酸鎳/碳納米管復合催化劑的應用，其特征在于：所述超聲時間為20-30min；干燥為45-50℃干燥30-40min。