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专利号: 2019111366813
申请人: 广东石油化工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种熔盐铁空气电池阴极双功能电催化剂,其特征在于:这种熔盐铁空气电池阴极双功能电催化剂为NiMnO3‑La2O3熔盐铁空气电池阴极双功能电催化剂,具有催化OER/ORR双功能活性,在500℃高温熔盐环境下具有稳定的沙琪玛形貌结构,能够为电极反应提供固‑液‑气三相区,由于NiMnO3‑La2O3在高温下稳定,其使用前后其形貌和结构保持一致,电催化性能无衰减的倾向;其通过以下方法制备而成:步骤一:将硝酸锰、硝酸镍和硝酸镧溶于蒸馏水中,搅拌混合均匀成硝酸盐前体溶液,硝酸锰、硝酸镍和硝酸镧的摩尔比为1.5:1:2.5;将0.005‑0.03mmol十六烷基三甲基溴化铵溶解溶于蒸馏水中,搅拌制备成胶束液,然后在搅拌下将制备的10‑30ml胶束液加入到硝酸盐前体溶液中,最后加入20‑80mmol尿素,得到混合溶液;

步骤二:将步骤一获得的混合溶液加入到聚四氟乙烯衬里的水热反应釜中,再将裁剪好的泡沫镍放入其中,密封后在180℃下水热反应12h,然后自然冷却至室温后,取出泡沫镍,用蒸馏水反复冲洗后,再用无水乙醇冲洗,然后于60℃下真空干燥12h,得到负载有电催化剂前体的泡沫镍;

步骤三:将步骤二得到的负载有电催化剂前体的泡沫镍置于电炉中,在空气气氛下于

700℃煅烧6h,最终制得NiMnO3‑La2O3熔盐铁空气电池阴极双功能电催化剂,负载有原位生长NiMnO3‑La2O3的泡沫镍。

2.根据权利要求1所述的熔盐铁空气电池阴极双功能电催化剂,其特征在于:所述步骤一中将7.5 mmol硝酸锰、5 mmol硝酸镍和12.5 mmol硝酸镧溶于50 ml蒸馏水中,搅拌30 min,将0.015 mmol十六烷基三甲基溴化铵溶解溶于20 ml蒸馏水中搅拌制备成胶束液,然后在搅拌下将制备的胶束液加入到硝酸盐前体溶液中,最后加入50 mmol尿素,得到混合溶液。

3.根据权利要求1或2所述的熔盐铁空气电池阴极双功能电催化剂在熔盐铁空气电池中应用。

4.根据权利要求3所述的熔盐铁空气电池阴极双功能电催化剂在熔盐铁空气电池中应用,其特征在于:将负载有原位生长NiMnO3‑La2O3的泡沫镍与镍丝压制在一起作为阴极,以铁片阳极集流体,加入熔盐电解质组装成熔盐铁空气电池。

5.根据权利要求4所述的熔盐铁空气电池阴极双功能电催化剂在熔盐铁空气电池中应用,其特征在于:所述的熔盐电解质是向11.5mol%KCl–45mol% Li0.87Na0.63K0.50CO3–

43.5mol%LiOH混合盐中添加0.5mol的Fe2O3/kg混合盐和3mol的NaOH/kg混合盐,混合均匀形成的。