[發明專利]一種基于層狀MOF衍生的Fe基雙金屬鋅空電池陰極催化劑及其制備方法有效
| 申請號： | 202110363472.3 | 申請日： | 2021-04-02 |
| 公開（公告）號： | CN113097513B | 公開（公告）日： | 2022-06-03 |
| 發明（設計）人： | 隆繼蘭;陳成 | 申請（專利權）人： | 西華師范大學 |
| 主分類號： | H01M4/90 | 分類號： | H01M4/90 |
| 代理公司： | 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870 | 代理人： | 楊浩林 |
| 地址： | 637000 *** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 層狀 mof 衍生 fe 雙金屬 電池 陰極 催化劑 及其 制備 方法 | ||
1.一種基于層狀MOF衍生的Fe基雙金屬鋅空電池陰極催化劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)模板材料的合成
S1配制濃度為1.0-2.0mg/mL氧化石墨烯的水溶液；
S2將Eu(NO3)3·6H2O與FeSO4·6H2O按摩爾比為1-3：1-7的比例稱取，并加入去離子水，超聲形成混合溶液；
S3將步驟S1制備的氧化石墨烯溶液與步驟S2制備的溶液混合后，于80-100℃溫度下攪拌反應1-2h；
S4將1,10-鄰菲羅啉和吡啶-3,5-二羧酸按摩爾比為1-2:1的比例稱取，并加入去離子水超聲反應后，再攪拌反應1-2h；
S5將步驟S3與步驟S4配制的溶液混合后，加入NaOH溶液，攪拌反應0.5-1h；
S6將步驟S5攪拌后的溶液于80-100℃條件下反應23-25h后，制得Fe-Eu-MOF/GO；
S7將步驟S6得到的固體洗滌，干燥，制得Fe-Eu-MOF/GO模板；
(2)催化劑的合成
將Fe-Eu-MOF/GO模板在Ar氣流中升溫至600-1000℃并保持溫度2-4h，自然冷卻至室溫后，制得。
2.如權利要求1所述的基于層狀MOF衍生的Fe基雙金屬鋅空電池陰極催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中的混合溶液，Eu(NO3)3·6H2O與FeSO4·6H2O的濃度分別為0.025mol/L和0.175mol/L。
3.如權利要求1所述的基于層狀MOF衍生的Fe基雙金屬鋅空電池陰極催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中的超聲過程的溫度不超過25℃。
4.如權利要求1所述的基于層狀MOF衍生的Fe基雙金屬鋅空電池陰極催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中氧化石墨烯溶液與混合溶液混合時的體積比為1:1。
5.如權利要求1所述的基于層狀MOF衍生的Fe基雙金屬鋅空電池陰極催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S4中1,10-鄰菲羅啉和吡啶-3,5-二羧酸的終濃度均為0.03mol/L。
6.如權利要求1所述的基于層狀MOF衍生的Fe基雙金屬鋅空電池陰極催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S5中步驟S3所得溶液與步驟S4所得溶液按體積比為2:3混合。
7.如權利要求1所述的基于層狀MOF衍生的Fe基雙金屬鋅空電池陰極催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S5中NaOH的濃度為2.5M。
8.如權利要求1所述的基于層狀MOF衍生的Fe基雙金屬鋅空電池陰極催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)Fe-Eu-MOF/GO模板的升溫速率為2-5℃/min。
9.采用權利要求1-8任一項所述的基于層狀MOF衍生的Fe基雙金屬鋅空電池陰極催化劑的制備方法制備得到的鋅空氣電池陰極催化劑。
10.一種液態鋅空電池和固態鋅空電池，其特征在于，包括權利要求9所述的基于層狀MOF衍生的Fe基雙金屬鋅空電池陰極催化劑。
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