[发明专利]一种碳基自支撑电极及其制备方法

权利要求书

1.一种碳基自支撑电极，其特征在于，包括碳布以及原位生长在所述碳布上的负载有金属钌团簇的二氧化钒纳米片。

2.根据权利要求1所述的碳基自支撑电极，其特征在于，所述金属钌团簇的粒径为1～10nm；以负载有金属钌团簇的二氧化钒纳米片的重量为100wt％，所述金属钌团簇的负载量为1～5wt％。

3.根据权利要求1或2所述的碳基自支撑电极，其特征在于，所述负载有金属钌团簇的二氧化钒纳米片尺寸为50～100nm×40～80nm×3～6nm；以碳基自支撑电极为100wt％，所述负载有金属钌团簇的二氧化钒纳米片的含量为40～80wt％。

4.一种权利要求1至3中任一项所述的碳基自支撑电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)前体溶液的制备：分别称取钒源、硫源和钌源分散于去离子水中形成前体溶液；

(2)碳布的处理：将裁剪好的碳布置于浓硝酸溶液中搅拌，依次用去离子水和无水乙醇清洗、干燥；

(3)将所述前体溶液转移至聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，同时将碳布竖直放入反应釜中作为基底材料，加热、保温，待反应釜冷却至室温后，取出样品，依次用去离子水和无水乙醇清洗，然后干燥。

5.根据权利要求4所述的碳基自支撑电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述钒源、硫源和钌源的质量比为15～20：10～20：1～3。

6.根据权利要求4或5所述的碳基自支撑电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述钒源为钒酸钠，所述硫源为硫代乙酰胺，所述钌源为三水合氯化钌。

7.根据权利要求5或6所述的碳基自支撑电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述前体溶液中钒离子的浓度为1～10mol/L。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的碳基自支撑电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述裁剪好的碳布的尺寸为1～3cm×1～3cm；所述浓硝酸的浓度为8～16mol/L。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的碳基自支撑电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，所述加热温度为180～240℃，保温时间为18～30小时。