[发明专利]一种锂空气电池用复合电催化剂材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂空气电池用复合电催化剂材料，其特征在于，在过渡金属氧化物粉末或经过覆氮预处理的过渡金属氧化物粉末的表层修饰有过渡金属氮化物；所述的过渡金属氮化物由表层向内核以浓度梯度递减的方式扩散分布。

2.根据权利要求1所述的复合电催化剂材料，其特征在于，所述的复合电催化剂材料粒径为50～500nm。

3.根据权利要求1所述的复合电催化剂材料，其特征在于，过渡金属氧化物是氧化铁、氧化钴、氧化锰、氧化钼、氧化镍、氧化钒中的一种；过渡金属氮化物为所述复合电催化剂材料中的过渡金属氧化物中的该过渡金属对应的氮化物。

4.根据权利要求1所述的复合电催化剂材料，其特征在于，所述的覆氮预处理的过渡金属氧化物粉末是在过渡金属氧化物粉末上复合有含氮化合物。

5.根据权利要求4所述的复合电催化剂材料，其特征在于，所述的含氮化合物为尿素、二聚氰胺、三聚氰胺、硝酸铵、乙二胺、苯胺、聚丙烯氰、二酰胺、三聚氰酸中的一种或几种。

6.一种锂空气电池用复合电催化剂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将过渡金属氧化物粉末或经过覆氮预处理的过渡金属氧化物粉末，在氨气气氛，或氨气和氩气的气氛下，升温至热氮处理温度300～800℃，保温10min～2h，然后随炉冷却，得到表层过渡金属氮化物修饰的复合电催化剂材料；所述氩气与氨气的摩尔比为0～6∶1～10，气体工作流量为100～500ml/min。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，以2～10℃/min的速率升温至热氮处理温度。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，氩气与氨气的摩尔比为2～4∶3～6，气体工作流量为200～400ml/min，热氮处理温度为350～550℃。

9.根据权利要求6所述的复合电催化剂材料的制备方法，其特征在于，过渡金属氧化物的覆氮预处理是将过渡金属氧化物粉末和含氮化合物按质量比为80～99∶20～1在分散介质中超声、搅拌或球磨混合均匀，将制得的浆料在60～120℃下干燥、研磨后得到覆氮预处理的过渡金属氧化物粉末。

10.根据权利要求6-9任一项所述的复合电催化剂材料的制备方法，其特征在于，过渡金属氧化物是氧化铁、氧化钴、氧化锰、氧化钼、氧化镍、氧化钒中的一种；所述的含氮化合物为尿素、二聚氰胺、三聚氰胺、硝酸铵、乙二胺、苯胺、聚丙烯氰、二酰胺、三聚氰酸中的一种或几种；分散介质为水、甲醇、乙醇、丙酮、氯仿、丙酮、异丙醇、正丁醇、正丙醇中的一种或几种。