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专利号: 2021111803969
申请人: 燕山大学
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:

1.一种单原子锰催化剂的电化学制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:将具有通道结构的α‑MnO2纳米线与导电炭黑和粘结剂混合、涂片干燥,得到涂有α‑MnO2掺杂碳材料的电极;

步骤2:以步骤1得到的涂有α‑MnO2掺杂碳材料的电极为负极,与正极材料和电解液组装电池后,进行大电流恒流放电,或恒定电流充放电长循环,得到单原子锰催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种单原子锰催化剂的电化学制备方法,其特征在于,步骤1中,所述具有通道结构的α‑MnO2纳米线通过如下方法制备得到:将KMnO4与MnCl2溶解到去离子水中混合后进行水热反应。

3.根据权利要求2所述的一种单原子锰催化剂的电化学制备方法,其特征在于,所述水热反应的条件为150~400℃反应8~24h;

优选地,KMnO4与MnCl2的摩尔比为0.5~2。

4.根据权利要求1所述的一种单原子锰催化剂的电化学制备方法,其特征在于,步骤1中,所述α‑MnO2纳米线、导电炭黑与粘结剂的重量比为7:2~2.5:0.5~1;

优选地,所述粘结剂为聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯,进一步优选为聚偏氟乙烯。

5.根据权利要求1所述的一种单原子锰催化剂的电化学制备方法,其特征在于,步骤1中,所述涂片为将α‑MnO2纳米线与导电炭黑、粘结剂混合后涂覆到集流体铜箔上。

6.根据权利要求1所述的一种单原子锰催化剂的电化学制备方法,其特征在于,步骤2中,所述电解液为六氟磷酸锂溶于有机溶剂的溶液或次氯酸锂溶于有机溶剂的溶液;

优选地,所述六氟磷酸锂溶于有机溶剂的溶液的浓度为0.5~2mol/L;

优选地,所述次氯酸锂溶于有机溶剂的溶液的浓度为0.5~2mol/L;

优选地,所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯中的一种或两种混合使用。

7.根据权利要求1所述的一种单原子锰催化剂的电化学制备方法,其特征在于,步骤2中,所述大电流恒流放电或恒定电流充放电长循环的电压为0‑3V。

8.根据权利要求1所述的一种单原子锰催化剂的电化学制备方法,其特征在于,步骤2中,所述大电流恒流放电的电流密度为800‑2000mA/g。

9.根据权利要求1所述的一种单原子锰催化剂的电化学制备方法,其特征在于,步骤2中,所述恒定电流充放电长循环的电流密度为100‑3900mA/g。

10.根据权利要求1所述的一种单原子锰催化剂的电化学制备方法,其特征在于,步骤2中,所述恒定流充放电长循环的循环圈数为200‑1000圈。