[發明專利]一種非貴金屬陰極催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202010392336.2
• 申請日: 2020-05-11
• 公開（公告）號: CN111710876A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 李德威;石俊峰
• 申請（專利權）人: 江蘇可蘭素環保科技有限公司;江蘇龍蟠科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/88;H01M4/90
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李靜

1.一種非貴金屬陰極催化劑，其特征在于：所述陰極催化劑的活性組分為鐵-氮-碳、鈷-氮-碳、碳化鐵和氧化鉬，載體為氮摻雜碳納米籠。

2.根據權利要求1所述的非貴金屬陰極催化劑，其特征在于：按質量百分數所述非貴金屬陰極催化劑的鐵原子含量為5-35％，鈷原子含量為5-30％，氧化鉬含量為10-35％，氮摻雜碳納米籠含量為50～80％。

3.根據權利要求1所述的非貴金屬陰極催化劑，其特征在于：所述氮摻雜碳納米籠的比表面積為50-2500m²/g。

4.一種權利要求1所述非貴金屬陰極催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：在水中加入氮摻雜碳納米籠、鐵源、鈷源和鉬源，超聲、干燥、研磨，在惰性氣體和還原性氣體中500-1000℃下熱解1～6h，冷卻。

5.根據權利要求4所述非貴金屬陰極催化劑的制備方法，其特征在于，所述氮摻雜碳納米籠的制備方法包括如下步驟：將堿式碳酸鎂在惰性氣體和還原性氣體下，升溫至500-1000℃；加入吡啶溶液，恒溫20～120min后，冷卻、酸洗、過濾、研磨，其中，所述堿式碳酸鎂和吡啶的質量比為1～10:1。

6.根據權利要求5所述非貴金屬陰極催化劑的制備方法，其特征在于：所述酸洗時間為30-50min。

7.根據權利要求4所述非貴金屬陰極催化劑的制備方法，其特征在于：所述鐵源為硝酸鐵、磷酸鐵、有機酸鐵或醇鐵中的一種。

8.根據權利要求4所述非貴金屬陰極催化劑的制備方法，其特征在于：所述鈷源為硝酸鈷、磷酸鈷、有機酸鈷或醇鈷中的一種；所述鉬源為硝酸鉬、磷酸鉬、有機酸鉬或醇鉬中的一種。

9.根據權利要求4所述非貴金屬陰極催化劑的制備方法，其特征在于：所述惰性氣體為氮氣、氬氣或氦氣中的一種。

10.根據權利要求4所述非貴金屬陰極催化劑的制備方法，其特征在于：所述還原性氣體為NH₃和N₂的混合氣體、NH₃、CH₃CN或HCN中的一種。