[發明專利]氮摻雜多孔碳包覆非貴金屬合金復合氧還原催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201910160126.8
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109888310B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 付超鵬;蔣敏;張佼;孫寶德
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;H01M12/06;H01M12/08;B82Y30/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種基于過渡金屬納米合金-氮摻雜碳催化劑的鋁空氣全電池的空氣電極的制備方法，其特征在于，將碳催化劑與碳和粘接劑混合后制成催化層，與集流體以及防水透氣層壓制成膜后加熱得到；

所述的過渡金屬納米合金-氮摻雜碳催化劑，通過向可溶性過渡金屬鹽和正硅酸乙酯的混合溶液中滴加二甲基咪唑，待充分反應后經洗滌得到沉淀物，再經干燥后燒結得到前驅體粉末，最后通過堿性處理后得到介孔多面體框架結構且比表面積為100～600m²/g的過渡金屬納米合金-氮摻雜碳催化劑；

所述的可溶性過渡金屬鹽為Co²⁺和Ni²⁺形成的鹽、Co²⁺和Fe²⁺形成的鹽、Fe²⁺和Ni²⁺形成的鹽、Fe²⁺和Mn²⁺形成的鹽，兩種可溶性過渡金屬鹽、二甲基咪唑以及正硅酸乙酯的摩爾比為(1～4):(1～8):(2～6)。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的燒結，溫度為700～1000℃，時間為1～4h，升溫速率為2～10℃/min。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的壓制成膜是指：在壓力為5～15kgf/cm²、溫度為20～80℃下壓制。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的粘接劑為：聚四氟乙烯乳液、聚偏氟乙烯溶液、羧甲基纖維素以及丁苯橡膠或其組合。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的催化層，通過將碳催化劑與碳、乙醇和粘接劑混合制成漿料后滾壓、擠壓或涂覆得到。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的防水透氣層，通過碳材料、造孔劑和粘接劑混合，加入乙醇制成漿料后滾壓、擠壓或涂覆制備得到，其組分及質量百分比為：碳材料20～70％、粘結劑20～60％、造孔劑10～20％。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的集流體為：鍍鎳銅網、碳紙、鎳網、鈦網或不銹鋼網。