[發(fā)明專(zhuān)利]一種高性能空氣電極催化劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010912132.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111916770B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊樹(shù)新;何佳怡;劉翼民;黎鴻飛;李煜;張均衡;楊美玉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廈門(mén)理工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/90
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/90;H01M4/88;H01M4/86
• 代理公司: 廈門(mén)福貝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35235
• 代理人: 陳遠(yuǎn)洋

1.一種空氣電極催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：將55ml含有對(duì)羥基苯甲酸的甲基丙烯酸甲酯溶液進(jìn)行加熱后，慢速滴入20ml過(guò)硫酸鉀溶液進(jìn)行聚合反應(yīng)得到白色沉淀物，將其過(guò)濾后得到單分散PMMA沉淀物；

步驟S2：將所述PMMA沉淀物溶解于去離子水中形成PMMA乳液，所述PMMA乳液進(jìn)行超聲分散后轉(zhuǎn)移至水浴鍋中加熱反應(yīng)，在所述PMMA乳液的表面形成一層層薄膜堆積生成PMMA模板；

步驟S3：按化學(xué)計(jì)量比稱(chēng)取12.99g的La(NO₃)₃·6H₂O、4.72g 的Ca(NO₃)₂·4H₂O和14.55g的 Co(NO₃)₂·6H₂O溶于500ml的去離子水中形成硝酸鹽混合溶液；

步驟S4：取5g所述PMMA模板浸漬在所述硝酸鹽混合溶液中充分浸潤(rùn)后，將所述PMMA模板置于馬弗爐內(nèi)加熱反應(yīng)得到La_0.6Ca_0.4CoO₃催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣電極催化劑的制備方法，其特征在于，步驟S1的所述甲基丙烯酸甲酯溶液中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03%的對(duì)羥基苯甲酸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣電極催化劑的制備方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸甲酯溶液與所述過(guò)硫酸鉀溶液的反應(yīng)時(shí)間為50min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣電極催化劑的制備方法，其特征在于，步驟S1的20ml的所述過(guò)硫酸鉀溶液中含有0.2g過(guò)硫酸鉀。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣電極催化劑的制備方法，其特征在于，步驟S2的所述PMMA乳液中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的所述PMMA沉淀物。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣電極催化劑的制備方法，其特征在于，在所述PMMA乳液的表面形成所述PMMA模板的反應(yīng)溫度為85℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣電極催化劑的制備方法，其特征在于，所述PMMA乳液進(jìn)行超聲分散的時(shí)間為30min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣電極催化劑的制備方法，其特征在于，步驟S4的浸潤(rùn)有所述硝酸鹽混合溶液的所述PMMA模板以1℃/min的加熱速率加熱，從室溫加熱到300℃并保溫反應(yīng)2h，再加熱至750℃并保溫反應(yīng)2h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣電極催化劑的制備方法，其特征在于，所述La_0.6Ca_0.4CoO₃催化劑的形貌為三維有序大孔結(jié)構(gòu)。

10.一種根據(jù)權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述的方法制備的空氣電極催化劑。