[发明专利]一种高性能普鲁士蓝类似物修饰电极的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能普鲁士蓝类似物修饰电极的制备方法，是在超声条件下，把K2Zn3[Fe(CN)6]2•xH2O电极材料溶解在Nafion水溶液中，然后修饰在玻碳电极上，得到普鲁士蓝类似物K2Zn3[Fe(CN)6]2•xH2O修饰电极。本发明制备的普鲁士蓝类似物K2Zn3[Fe(CN)6]2•xH2O具有均匀形态的单晶正方块结构，能够大大提高了在氧析出反应（OER）和氧还原反应（ORR）等方面的电催化性能。从而应用于电极制备。

技术领域

本发明涉及电解水、金属-空气电池和燃料电池等技术领域，特别涉及一种高性能普鲁士蓝类似物修饰电极的制备方法。

背景技术

人们越来越关注化石燃料耗尽造成的能源需求和环境污染，这引起了人们对许多能源转换和储存系统的强烈兴趣，特别是在能源转换反应领域，如可再充电的金属-空气电池，燃料电池，锂离子电池，超级电容器。绿色和可持续能源目前是一个国家的研究主题。为了解决对清洁和可持续能源的迫切需求，用于产生氢气和氧气的电化学水分解法是从可再生能源获得清洁燃料的环保替代方案。然而，高效水分解的实现受到氧析出反应（OER）的严重阻碍，这是多级质子耦合电子转移所涉及的瓶颈半反应，并且动力学缓慢。因此探索有效的OER电催化剂是减少活化屏障，加快反应速度，从而提高能量转化效率的关键要求，因此对于氧析出反应（OER）和氧还原反应（ORR）的高活性和高稳定性电催化剂的研究仍然是主要挑战。

普鲁士蓝（PB）是一种古老的电极材料，具有立方晶体结构。数十年来，对电池和超级电容器中PB及其衍生物（PBA，金属氧化物，金属硫化物等）的电化学性质进行了许多研究。PB和普鲁士蓝类似物（PBAs）是一类重要的多核金属氰化物，它们具有沸石特性，可以在水溶液中快速替代碱金属离子，并可以生成不同价态的金属离子，因此产生氧化还原反应。PB和PBAs因具有优良的电化学可逆性，且容易制备等优点，在电催化方面具有很大的应用潜力。然而，PB及其PBAs修饰电极作为电催化电极材料时，其性能还不够稳定，制成电极经长时间保存后，性能会有所改变。

发明内容

针对以上现有技术和缺陷，本发明的目的在于提出一种高性能普鲁士蓝类似物（K2Zn3[Fe(CN)6]2•xH2O）修饰电极的制备方法的制备方法，进一步提高PBAs修饰电极材料的稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种高性能普鲁士蓝类似物修饰电极的制备方法，具体包括以下步骤：

1）溶液A：将二价锌盐和PVP (K-30) 溶解在异丙醇中，得到绝对透明溶液；溶液B：将K3Fe(CN)6溶解于去离子水中得到均匀溶液；

2）将溶液B缓慢加入到溶液A中并进行水热反应，得到沉淀物；