[发明专利]规则配位的钴或铁掺杂的钴基电催化剂及其制备和用途

权利要求书

1.一种规则配位的钴或铁掺杂的钴基电催化剂，其特征在于，所述电催化剂为晶体材料，属于简单立方晶系，晶胞的八个顶点为钴或同晶取代的铁，金属原子呈6配位结构，之间依靠其配体氰根相连，即在晶胞的每一条边上分别与C和N构成的氰基相连，晶胞参数为α＝β＝γ＝90°。

2.根据权利要求1所述的规则配位的钴或铁掺杂的钴基电催化剂，其特征在于，所述电催化剂的尺寸为0.5-20微米，表面平整，所述电催化剂晶体为单分散的正立方体、截角立方体或正八面体形貌。

3.根据权利要求1所述的规则配位的钴或铁掺杂的钴基电催化剂，其特征在于，所述电催化剂中，C含量为24～28wt％，N含量为29～32wt％，余量为钴，或同晶取代的铁与钴的总和。

4.根据权利要求1所述的规则配位的钴或铁掺杂的钴基电催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

A、将金属盐与甲酰胺混合，得到一定浓度的金属盐甲酰胺溶液，记为第一溶液；所述金属盐为钴盐，或所述金属盐为铁盐和钴盐的混合物；

B、将碱性物质与甲酰胺混合，得到一定浓度的碱性物质的甲酰胺溶液，记为第二溶液；

C、将所述第一溶液和第二溶液混合，在一定温度下反应一段时间，固液分离，固体产物即为该电催化剂；

步骤B中，所述碱性物质选自二甲胺、三乙胺、乙二胺、氨气、碳酸氢钠、碳酸钾、醋酸钾、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化钡中的至少一种；

所述步骤C中，一定温度为110-210摄氏度，所述一段时间为1-48小时；

步骤C固液分离后还包括洗涤、干燥步骤，所述洗涤手段包括通过使用乙醇和水进行洗涤；

步骤A中，所述金属盐的甲酰胺溶液浓度范围为：0.1-2M；

步骤B中，所述碱性物质的甲酰胺溶液浓度范围为：0.01-8M；所述步骤A与步骤B使用的甲酰胺的质量比为0.5-2。

5.权利要求1所述的规则配位的钴或铁掺杂的钴基电催化剂的用途，其特征在于，所述催化剂用于催化氧还原反应或氧析出反应，或者作为金属-空气电池器件的工作电极，或者作为水合肼燃料电池器件阴阳两极的催化剂。