[发明专利]一种无定型氮掺杂钴铁磷酸盐微片的制备方法及应用

权利要求书

1.一种无定型氮掺杂钴铁磷酸盐微片催化材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括，将钴源、铁源、磷源和水混合，所述磷源为磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵中的至少一种；混合搅拌均匀后形成初始混合溶液，然后转移至高压釜中进行水热反应，得到粉色NH₄Co_0.8Fe_0.2PO₄·H₂O材料；将粉色NH₄Co_0.8Fe_0.2PO₄·H₂O材料在惰性气体氛围下350℃处理时间为2h即可得到无定型氮掺杂钴铁磷酸盐微片催化材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述初始混合溶液中，钴源、铁源、磷源和水的质量比为1~4：0.2~0.8：2~6：50。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为160~220℃，反应时间8~20h。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所选钴源为硝酸钴、乙酸钴、二氟化钴、氯化钴、溴化钴中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述铁源为硝酸铁、氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、溴化铁中的至少一种。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述初始混合溶液中，钴源为CoCl₂，铁源为FeCl₂，磷源为(NH₄)₃PO₄，CoCl₂:FeCl₂:(NH₄)₃PO₄:H₂O的质量比为1.9:0.4:4.0:50。

7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气和氩气中一种或两种。

8.根据权利要求1~7任一所述的制备方法制备得到催化材料，其特征在于，所述催化材料在1 M KOH溶液中，扫速为5mV/s时，在电流密度为10mA / cm²的条件下，OER过电位为278mV；ORR半波电位为0.74V；锌空气电池的功率密度为74.6mW/cm²，在10 mA cm^-2的电流密度下，比电容为783mAHg^-1，电池充放电循环稳定性30 h。

9.包含权利要求8所述的催化材料的电极。

10.包含权利要求8所述的催化材料的电催化设备。

11.权利要求8所述的催化材料在电催化析氧反应和/或电化学氧还原反应中的应用。