[發(fā)明專利]碳載雙金屬氮化物電催化劑的制備及應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811419005.2
• 申請(qǐng)日: 2018-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN111224114A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵志剛;楊麗夢(mèng);方達(dá)暉;唐雪君;王朋豪;秦曉平;衣寶廉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): H01M4/90
• 分類號(hào): H01M4/90
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 毛薇;李馨

1.一種碳載雙金屬氮化物電催化劑的制備方法，其特征是：包括以下步驟：

(1)將鈷鹽、鋅鹽以及碳載體溶于溶劑中，得混合物A；將混合物A超聲分散均勻，制得混合溶液B；

(2)將混合溶液B于10～40℃下恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)時(shí)間0.5～2小時(shí)；

(3)將步驟(2)反應(yīng)結(jié)束后的溶液升溫，蒸干溶劑，得產(chǎn)物C；

(4)將產(chǎn)物C于真空條件下在10～40℃處理8～12小時(shí)，得產(chǎn)物D；

(5)將產(chǎn)物D在氨氣氣氛下，于400℃～900℃，處理1小時(shí)～5小時(shí)；，隨后自然降溫，制得所述的碳載雙金屬氮化物材料；

所述步驟(1)中：

鈷鹽和鋅鹽的摩爾比為x:y；所述x與y的摩爾比為0.5～5:1；

混合物A中鈷鹽的濃度為12mg/mL～30mg/mL；

所述碳載體相對(duì)于Co_xZn_yN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0～100％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳載雙金屬氮化物電催化劑的制備方法，其特征是：所述溶劑為乙醇。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳載雙金屬氮化物電催化劑的制備方法，其特征是：所述鈷鹽為氯化鈷、硝酸鈷或硫酸鈷；所述鋅鹽為氯化鋅、硝酸鋅或硫酸鋅；所述碳載體為XC-72、BP-2000或KJ-600。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳載雙金屬氮化物電催化劑的制備方法，其特征是：所述步驟(1)中的超聲分散時(shí)間為5～10分鐘。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳載雙金屬氮化物電催化劑的制備方法，其特征是：所述步驟(3)中的蒸干溫度在75～90℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳載雙金屬氮化物電催化劑的制備方法，其特征是：所述步驟(5)中高溫氮化的升溫速率在2℃/分鐘～5℃/分鐘，高溫氮化時(shí)氨氣流速為10～30mL/分鐘。

7.一種權(quán)利要求1-6任一方法制備的碳載雙金屬氮化物電催化劑。

8.權(quán)利要求7所述的碳載雙金屬氮化物電催化劑作為陰極催化劑在燃料電池中的應(yīng)用。

9.燃料電池，包括陰極催化劑，其特征在于，所述陰極催化劑為權(quán)利要求7所述的碳載雙金屬氮化物電催化劑。