[發(fā)明專利]一種鐵鈷合金納米晶/摻氮碳管復(fù)合材料及其制法與應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110337096.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN113097498A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卞婷;何澤楊;黃龍;王浩權(quán);于濤;左林致;蘇珊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/86
• 分類號(hào): H01M4/86;H01M4/90;H01M12/08;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 金詩(shī)琦

1.一種鐵鈷合金納米晶/摻氮碳管復(fù)合材料，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的物質(zhì)：85～90wt％摻氮碳管，10～15wt％鐵鈷合金納米晶。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵鈷合金納米晶/摻氮碳管復(fù)合材料，其特征在于：所述鐵鈷合金納米晶中，鐵的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為44～49wt％，鈷的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為51～56wt％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵鈷合金納米晶/摻氮碳管復(fù)合材料，其特征在于：以摻氮碳管為碳襯底和氮源，熱解后在摻氮碳管上均勻負(fù)載鐵鈷合金納米晶。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵鈷合金納米晶/摻氮碳管復(fù)合材料，其特征在于：所述摻氮碳管的比表面積為230～240m²/g，孔徑為90～100nm，厚度為6～10nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一所述的一種鐵鈷合金納米晶/摻氮碳管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，將三聚氰胺、尿素按比例混合研磨，置于管式爐中，在保護(hù)氣氛下以2℃/min～5℃/min的速率升溫至500～550℃，保溫2～4h，得到摻氮碳管前驅(qū)體；

步驟二，將步驟一得到的摻氮碳管前驅(qū)體溶于水中，超聲分散均勻，再依次加入硝酸鐵、硝酸鈷和絡(luò)合劑，獲得絡(luò)合的鐵鈷雙金屬離子/摻氮碳管前驅(qū)體；

步驟三，將步驟二得到的絡(luò)合的鐵鈷雙金屬離子/摻氮碳管前驅(qū)體在保護(hù)氣氛中，以2℃/min～5℃/min的升溫速率升溫至700℃～900℃，保溫2～4h，得到鐵鈷合金納米晶/摻氮碳管復(fù)合材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鐵鈷合金納米晶/摻氮碳管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟一中，三聚氰胺與尿素的質(zhì)量比為1:10～15。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鐵鈷合金納米晶/摻氮碳管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述保護(hù)氣氛為氬氣或氮?dú)狻?/p>

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鐵鈷合金納米晶/摻氮碳管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟二中，摻氮碳管前驅(qū)體、硝酸鐵、硝酸鐵、絡(luò)合劑的質(zhì)量比為40:121.2～202:87.3～145.5:400～500。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鐵鈷合金納米晶/摻氮碳管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟二中，絡(luò)合劑為單寧酸或多巴胺。

10.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一所述的一種鐵鈷合金納米晶/摻氮碳管復(fù)合材料作為電催化劑在可充電式鋅空氣電池氧還原反應(yīng)和析氧反應(yīng)中的應(yīng)用。