[发明专利]一种电催化剂及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 202110816974.7 | 申请日： | 2021-07-20 |
| 公开（公告）号： | CN113659161B | 公开（公告）日： | 2022-10-04 |
| 发明（设计）人： | 李楠;潘秋任;彭丽娟;李书华;刘兆清 | 申请（专利权）人： | 广州大学 |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;H01M4/88;H01M12/06 |
| 代理公司： | 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 | 代理人： | 廖奇丽 |
| 地址： | 510006 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种电催化剂，其特征在于，所述电催化剂包括氮掺杂的碳材料和硫钴化合物，所述氮掺杂的碳材料包裹所述硫钴化合物；
所述硫钴化合物包括CoS和/或Co9S8；
制备所述电催化剂的原料包括无机纳米球、2-甲基咪唑、钴盐和硫脲；
所述钴盐与所述2-甲基咪唑的摩尔比为1：(10-20)；
所述钴盐与所述无机纳米球的质量比为1：(1-3)；
所述电催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1.将无机纳米球、2-甲基咪唑、钴盐混合后，进行热解反应，制得包裹无机纳米球的钴氮碳复合材料；
S2.采用碱溶液去除所述包裹无机纳米球的钴氮碳复合材料中的无机纳米球，制得三维多孔的钴氮碳复合材料；
S3.将所述三维多孔的钴氮碳复合材料用硫脲进行热处理，制得所述电催化剂；
步骤S2中，所述去除所述包裹无机纳米球的钴氮碳复合材料中的无机纳米球的方法为：将所述包裹无机纳米球的钴氮碳复合材料置于碱溶液中5-8小时，碱溶液的温度为60-80℃；所述碱溶液的浓度为4-8mol/L。
2.根据权利要求1所述的电催化剂，其特征在于，所述钴盐包括硝酸钴、水合硝酸钴、醋酸钴、氯化钴中至少一种。
3.根据权利要求2所述的电催化剂，其特征在于，所述无机纳米球选自SiO2纳米球、Al2O3纳米球、ZnO纳米球中任一种；所述无机纳米球的平均直径为50-500nm。
4.根据权利要求1所述的电催化剂，其特征在于，步骤S1中，所述热解反应的条件为：在保护气氛下进行，反应温度为700-900℃，保温时间为1-3小时；
步骤S3中，所述热处理的条件为：在保护气氛下进行，反应温度为400-800℃，保温时间为1-3小时；所述保护气氛为氮气气氛。
5.根据权利要求1所述的电催化剂，其特征在于，步骤S3中，所述三维多孔的钴氮碳复合材料与所述硫脲的质量比为(1-5)：(1-5)。
6.权利要求1至5任意一项所述的电催化剂在电池中的应用。
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