[發明專利]一種無定型氮摻雜鈷鐵磷酸鹽微片的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202011456802.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN113451593B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 宋俊玲;潘冬生;郭正瀚;周伶俐
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;H01M12/08
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 林娟

1.一種無定型氮摻雜鈷鐵磷酸鹽微片催化材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括，將鈷源、鐵源、磷源和水混合，所述磷源為磷酸銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨中的至少一種；混合攪拌均勻后形成初始混合溶液，然后轉移至高壓釜中進行水熱反應，得到粉色NH₄Co_0.8Fe_0.2PO₄·H₂O材料；將粉色NH₄Co_0.8Fe_0.2PO₄·H₂O材料在惰性氣體氛圍下350℃處理時間為2h即可得到無定型氮摻雜鈷鐵磷酸鹽微片催化材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述初始混合溶液中，鈷源、鐵源、磷源和水的質量比為1~4：0.2~0.8：2~6：50。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述水熱反應的溫度為160~220℃，反應時間8~20h。

4.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所選鈷源為硝酸鈷、乙酸鈷、二氟化鈷、氯化鈷、溴化鈷中的至少一種。

5.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述鐵源為硝酸鐵、氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵、溴化鐵中的至少一種。

6.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述初始混合溶液中，鈷源為CoCl₂，鐵源為FeCl₂，磷源為(NH₄)₃PO₄，CoCl₂:FeCl₂:(NH₄)₃PO₄:H₂O的質量比為1.9:0.4:4.0:50。

7.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述惰性氣體為氮氣和氬氣中一種或兩種。

8.根據權利要求1~7任一所述的制備方法制備得到催化材料，其特征在于，所述催化材料在1 M KOH溶液中，掃速為5mV/s時，在電流密度為10mA / cm²的條件下，OER過電位為278mV；ORR半波電位為0.74V；鋅空氣電池的功率密度為74.6mW/cm²，在10 mA cm^-2的電流密度下，比電容為783mAHg^-1，電池充放電循環穩定性30 h。

9.包含權利要求8所述的催化材料的電極。

10.包含權利要求8所述的催化材料的電催化設備。

11.權利要求8所述的催化材料在電催化析氧反應和/或電化學氧還原反應中的應用。