[發明專利]一種高性能普魯士藍類似物修飾電極的制備方法

在審

• 申請號: 201711335243.0
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108063266A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 龐歡;徐玉霞;李妍;詹婧逸;吳平
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M12/06
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 鄭慧娟

本發明公開了一種高性能普魯士藍類似物修飾電極的制備方法，是在超聲條件下，把K2Zn3[Fe(CN)6]2?xH2O電極材料溶解在Nafion水溶液中，然后修飾在玻碳電極上，得到普魯士藍類似物K2Zn3[Fe(CN)6]2?xH2O修飾電極。本發明制備的普魯士藍類似物K2Zn3[Fe(CN)6]2?xH2O具有均勻形態的單晶正方塊結構，能夠大大提高了在氧析出反應（OER）和氧還原反應（ORR）等方面的電催化性能。從而應用于電極制備。

技術領域

本發明涉及電解水、金屬-空氣電池和燃料電池等技術領域，特別涉及一種高性能普魯士藍類似物修飾電極的制備方法。

背景技術

人們越來越關注化石燃料耗盡造成的能源需求和環境污染，這引起了人們對許多能源轉換和儲存系統的強烈興趣，特別是在能源轉換反應領域，如可再充電的金屬-空氣電池，燃料電池，鋰離子電池，超級電容器。綠色和可持續能源目前是一個國家的研究主題。為了解決對清潔和可持續能源的迫切需求，用于產生氫氣和氧氣的電化學水分解法是從可再生能源獲得清潔燃料的環保替代方案。然而，高效水分解的實現受到氧析出反應（OER）的嚴重阻礙，這是多級質子耦合電子轉移所涉及的瓶頸半反應，并且動力學緩慢。因此探索有效的OER電催化劑是減少活化屏障，加快反應速度，從而提高能量轉化效率的關鍵要求，因此對于氧析出反應（OER）和氧還原反應（ORR）的高活性和高穩定性電催化劑的研究仍然是主要挑戰。

普魯士藍（PB）是一種古老的電極材料，具有立方晶體結構。數十年來，對電池和超級電容器中PB及其衍生物（PBA，金屬氧化物，金屬硫化物等）的電化學性質進行了許多研究。PB和普魯士藍類似物（PBAs）是一類重要的多核金屬氰化物，它們具有沸石特性，可以在水溶液中快速替代堿金屬離子，并可以生成不同價態的金屬離子，因此產生氧化還原反應。PB和PBAs因具有優良的電化學可逆性，且容易制備等優點，在電催化方面具有很大的應用潛力。然而，PB及其PBAs修飾電極作為電催化電極材料時，其性能還不夠穩定，制成電極經長時間保存后，性能會有所改變。

發明內容

針對以上現有技術和缺陷，本發明的目的在于提出一種高性能普魯士藍類似物（K2Zn3[Fe(CN)6]2?xH2O）修飾電極的制備方法的制備方法，進一步提高PBAs修飾電極材料的穩定性。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：

一種高性能普魯士藍類似物修飾電極的制備方法，具體包括以下步驟：

1）溶液A：將二價鋅鹽和PVP (K-30) 溶解在異丙醇中，得到絕對透明溶液；溶液B：將K3Fe(CN)6溶解于去離子水中得到均勻溶液；

2）將溶液B緩慢加入到溶液A中并進行水熱反應，得到沉淀物；