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专利号: 2020107713344
申请人: 湖南工业大学
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:

1.一种氧还原催化剂,其特征在于,包括载体和负载在所述载体上的氧还原催化活性成分;

所述载体为氮掺杂导电炭黑;

所述氧还原催化活性成分为Co和Co9S8。

2.如权利要求1所述的氧还原催化剂,其特征在于,所述氮掺杂导电炭黑在所述氧还原催化剂中的质量百分含量为40~50%;

所述Co在所述氧还原催化剂中的质量百分含量为35~45%;

所述Co9S8在所述氧还原催化剂中的质量百分含量为15~25%。

3.权利要求1或2所述的氧还原催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将科琴黑、三聚氰胺和水混合后,依次进行第一水热反应和煅烧,得到氮掺杂导电炭黑;

将硝酸钴和柠檬酸钠的混合液与钴氰化钾溶液混合,老化,得到普鲁士蓝类似物;

将所述氮掺杂导电炭黑、普鲁士蓝类似物、钴源、硫源、乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺和水混合后,依次进行第二水热反应和退火处理,得到所述氧还原催化剂。

4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述科琴黑、三聚氰胺和水的质量比为(0.1~0.3):(1.0~1.4):(70~90)。

5.如权利要求3或4所述的制备方法,其特征在于,所述第一水热反应的温度为110~

130℃;所述第一水热反应的时间为20~25h;

所述煅烧的温度为630~670℃;所述煅烧的时间为1~3h;升温至所述煅烧的温度的升温速率为4~6℃/min。

6.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述硝酸钴和柠檬酸钠的摩尔比为(2~

4):(4~5);

所述硝酸钴与所述钴氰化钾溶液中钴氰化钾的摩尔比为(2~4):(1~3)。

7.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述氮掺杂导电炭黑的质量、普鲁士蓝类似物的质量、钴源的物质的量、硫源的物质的量、乙二醇的体积和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为(150~250)mg:(200~800)mg:(1.5~2)mmol:(1~2)mmol:(10~30)mL:(10~30)mL。

8.如权利要求3或7所述的制备方法,其特征在于,所述第二水热反应的温度为160~

200℃,所述第二水热反应的时间为8~16h。

9.如权利要求3或7所述的制备方法,其特征在于,所述退火处理的温度为600~900℃,所述退火处理的时间为1~3h;

升温至所述退火处理的温度的升温速率为4~6℃/min。

10.权利要求1或2所述的氧还原催化剂或权利要求3~9任一项所述的制备方法制备得到的氧还原催化剂在燃料电池领域中的应用。