CN111129522A - 镍铁合金/氮掺杂碳纤维作为锌空气电池氧电催化剂的制备及应用 - Google Patents

镍铁合金/氮掺杂碳纤维作为锌空气电池氧电催化剂的制备及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111129522A
CN111129522A CN201911244551.1A CN201911244551A CN111129522A CN 111129522 A CN111129522 A CN 111129522A CN 201911244551 A CN201911244551 A CN 201911244551A CN 111129522 A CN111129522 A CN 111129522A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nickel
oxygen electrocatalyst
zinc
preparation
nitrogen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911244551.1A
Other languages
English (en)
Inventor
陈作锋
牛艳丽
滕雪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tongji University
Original Assignee
Tongji University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tongji University filed Critical Tongji University
Priority to CN201911244551.1A priority Critical patent/CN111129522A/zh
Publication of CN111129522A publication Critical patent/CN111129522A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/9041—Metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/04—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
    • H01M12/06—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8825—Methods for deposition of the catalytic active composition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/9075—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers
    • H01M4/9083—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

一种双功能氧电催化剂，由镍铁合金纳米颗粒负载在氮掺杂碳纤维上而形成。所述的双功能氧电催化剂的制备方法，首先，将木质材料原位分离转化为多孔均一的纤维素纤维；其次，实现镍铁前驱体的吸附；最后，对所得到的产物进行碳化处理，得到目标产物。本发明还提供了所述双功能氧电催化剂在锌空气电池中的应用。本发明所涉及的合成方法简单环保且产物拥有良好的双功能催化活性，具备很好的实用价值。

Description

镍铁合金/氮掺杂碳纤维作为锌空气电池氧电催化剂的制备 及应用
技术领域
本发明属于锌空气电池双功能氧电催化材料技术领域，涉及镍铁合金/氮掺杂碳纤维作为锌空气电池氧电催化剂的制备及应用
背景技术
随着传统化石燃料(煤，石油，天然气)的不断枯竭及其所引发的环境污染问题，开发清洁、高效的可持续再生能量存储与转换装置变得尤为重要。目前各种各样的能量存储装置备受人们关注，例如有机的锂离子电池，钠离子电池，钾离子电池以及水系的镍铁电池和超级电容器，然而他们的能量密度都不够高，因此，寻找可替代的新型储能装置迫在眉睫，金属空气电池，尤其是柔性锌空气电池，受到了人们的青睐。空气电极包含氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)两个重要的过程，这两个反应都涉及到多电子和多质子的转移过程，动力学缓慢，限制了锌空气电池的输出功率和循环寿命，通常需要高活性、稳定的双功能催化剂以降低ORR和OER的过电位。目前，贵金属铂(Pt)和钌/铱基的氧化物分别被视为最好的ORR和OER催化剂，但是，贵金属催化剂价格昂贵，资源短缺，而且单一的催化剂不能同时催化两个反应，严重阻碍其广泛的应用。因此，探索高效、廉价的非贵金属双功能氧电催化剂对于锌空气电池的发展是很有必要的。
在非贵金属催化剂中，双金属合金催化剂具有优异的析氧催化活性，特别是镍铁合金。其中，微量的铁原子通过部分电荷转移有效地调节了镍原子中心的电子结构，优化了羟基自由基与催化材料表面的结合能，在很大程度上降低了OER的过电位。此外，镍铁合金双活性位点的提供及丰富的价态转化对于ORR和OER具有重要的意义。通常镍铁合金展现出较差的ORR催化活性，选择合适的载体可以有效的提高镍铁合金的ORR活性。近年来氮掺杂的多孔碳材料被广泛的作为ORR催化剂，电负性较大的氮元素可以有效地影响邻近碳原子电荷的重新分布，促进了路易斯碱活性位点的产生，有利于氧气分子的吸附和还原。将镍铁纳米合金和氮掺杂的多孔碳结合是一种合理的策略，对于双功能催化剂的设计，氮掺杂不仅可以提供新的活性位点，而且还有助于镍铁纳米粒子的分散及螯合。
中国专利201910351282.2公开发表了一种镍铁合金/氮掺杂碳电催化剂的制备及其在锌空气电池中的应用。该催化剂主要由含氮掺杂的片状石墨组成，具有较高的比表面积，上面均匀附着了镍铁合金纳米颗粒，因此同时具有优异的ORR和OER电催化活性。但是，该合成方法涉及多步热解，并且最终产物为粉体材料。后续锌空气电池的测试需要将材料涂覆在可导电基质上(碳纸布，泡沫镍)，材料的制备过程需要添加绝缘的粘结剂，这无疑增加了界面阻力，影响了电子和离子的传输，进而导致了锌空气电池较高的过电位，因此发展无粘结剂的自支撑的膜电极是一种行之有效的策略，具备实用化前景和商业价值。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于克服电极制备过程中粉体材料的缺陷而提供镍铁合金/氮掺杂碳纤维作为锌空气电池氧电催化剂的制备及应用，将木质材料，例如竹子作为原始材料，利用其固有纤维素纤维结构的多孔性及较好的机械强度，通过水热处理及真空抽滤制备了一个自支撑材料，在后期准固态锌-空气电池的组装过程中避免了粘结剂的使用，降低了界面阻力，有利于离子和电解液的传输，提高了电池的循环寿命。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的镍铁合金纳米颗粒修饰的氮掺杂碳纤维自支撑膜电极的制备方法，包括如下步骤：
(1)以木质材料，例如竹子为原材料，用刀具将其削成碎屑；木质材料固有的纤维素纤维结构，一般由木质素紧紧的包裹起来，不能够被充分的利用；
(2)在去离子水中加入强碱，例如一定浓度的氢氧化钾，搅拌溶解，接着，取步骤(1)中的竹子碎屑加入氢氧化钾溶液中，如果选用其他的木质材料，如木头，筷子等处理方式和上述相同；
(3)将步骤(2)中的混合物置于反应釜中水热处理将木质素溶解，之后真空抽滤得到纤维素纤维自支撑材料；
(4)取聚乙烯吡咯烷酮、镍铁前驱体溶于乙醇中，取步骤(3)中干燥后的纤维素纤维浸泡在此溶液中；
(5)在氩气气氛的保护下将步骤(3)得到的产物高温碳化，即得到目标产物(NiFe@N-CFs)。
进一步，所述步骤(2)中所述氢氧化钾的浓度为3-6mol/L，称取碎屑的质量为0.2-2g。
进一步，所述步骤(3)中所述水热处理的温度为120-180℃，反应时间为8-15h，真空抽滤后干燥的温度是60-120℃，干燥时间为8-12h。
进一步，所述步骤(4)中所述镍铁前驱体分别为无水氯化亚铁和无水氯化镍，两者的摩尔比为1:1(也可以成比例的增大浓度)，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为2-6mg/mL,浸泡的时间为1-4h。
进一步，所述步骤(5)中的碳化温度为750-950℃，碳化时间为2-5h,升温速率为1-5℃/min。
在制备碳纤维素纤维的水热过程中，要保证强碱例如氢氧化钾的浓度，浓度过低，会导致木质素溶解不完全，纤维粘结在一起，分离不彻底，而且还会影响材料的比表面积。
在吸附金属离子时，聚乙烯吡咯烷酮是需要存在的，否则会出现合金纳米粒子的团聚，减小了活性位点，导致催化剂的催化活性降低。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明有效的利用了木质材料例如竹子固有的大孔纤维结构，氢氧化钾的活化促使了大量介孔的产生，这种独特的分级多孔结构不仅增大了材料的比表面积，而且有利于反应过程中电解液的渗透及离子的传输，释放出更多的催化活性位点。
(2)本发明所涉及到的材料制备过程经济环保，重复性较高，易实现大规模生产，具有很好的商业应用前景。
(3)本发明所制备的NiFe@N-CFs催化剂中，氮掺杂的碳纤维(N-CFs)拥有高的比表面积及优异的ORR催化活性，镍铁合金纳米颗粒有利于降低OER的过电位，两者的协同效应使得催化剂具备双功能催化活性的本质。
附图说明
图1为本发明实施例1所制备催化剂NiFe@N-CFs的扫描电子显微镜图(SEM)。
图2为实施例1所制备催化剂NiFe@N-CFs的透射电子显微镜图(TEM)，元素分布图和X射线衍射(XRD)谱图。
图3为实施例1所制备催化剂NiFe@N-CFs氮吸附等温线图(插图显示BJH孔径分布)。
图4为实施例1所制备催化剂NiFe@N-CFs与商业催化剂RuO2在1M氢氧化钾电解液的线性扫描伏安曲线图(a)和对应的塔菲尔斜率值图(b)。
图5为实施例1所制备催化剂NiFe@N-CFs与商业催化剂Pt/C(20％)在0.1M氢氧化钾电解液的线性扫描伏安曲线图(a)和NiFe@N-CFs不同电位下的K-L图(b)。
图6为实施例1所制备催化剂NiFe@N-CFs和商业催化剂作为锌空气电池空气电极时电池的开路电压图。
图7为实施例1所制备催化剂NiFe@N-CFs作为锌空气电池空气电极时不同电流密度下电池的放电曲线图。
图8为实施例1所制备催化剂NiFe@N-CFs作为锌空气电池空气电极时电池的放电极化曲线图。
图9为实施例1所制备催化剂NiFe@N-CFs作为锌空气电池空气电极时充放电电流密度为5mA cm-2时稳定性测试图。
图10为本发明以竹子作为原材料的实施例的制备方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
以下各实施例中，氢氧化钾，无水氯化亚铁，无水氯化镍从麦克林购得，聚乙烯吡咯烷酮从阿拉丁购得。
其余未具体说明的原料产品或处理技术，则表明均为本领域的常规市售产品或常规处理技术。
电化学数据由CHI760E(上海辰华)及旋转圆盘测试系统。
实施例1镍铁合金/氮掺杂碳纤维作为锌空气电池氧电催化剂的制备
(1)将废弃的竹子用去离子水冲洗干净，然后用卷笔刀削成碎屑；
(2)称取5-23.5g的氢氧化钾溶于70mL去离子水中，搅拌溶解形成均一的溶液，更优选的氢氧化钾溶液的浓度为3mol/L，称取的质量为11.7g；
(3)称取0.2-2g的竹子碎屑溶于上述的氢氧化钾溶液中超声半小时，然后将其转入聚四氟乙烯内胆中进行水热预处理，反应温度为120-180℃，时间为8-15h。最优选的温度为150℃，时间为12h。反应结束降至室温后产物通过真空抽滤去去除杂质并收集，最后置于60-120℃真空干燥箱干燥8-12h，最优选的温度为80℃，时间为10h；
(4)称取100-300mg聚乙烯吡咯烷酮置于50mL乙醇中超声溶解，最优选的质量为150mg，接着加入0.8-2g氯化亚铁铁和0.8-2g氯化镍，搅拌分散均一，最优选的氯化亚铁的质量为1.23g,氯化镍的质量为1.56g；
(5)将(3)中干燥好的产物浸泡于(4)制备的溶液中，常温浸泡，浸泡时间为1-4h，最优时间为2h。反应结束后将其表面用去离子水冲洗干净，然后置于60-120℃真空干燥箱干燥8-12h，最优选的温度为80℃，时间为10h；
(6)将(5)中的产物在氩气保护环境下750-950℃碳化2-5h即得到镍铁合金纳米颗粒修饰的氮掺杂碳纤维自支撑膜电极，升温速率为1-5℃/min。最优选的温度为850℃，碳化时间为3h，升温速率为3℃/min。
图1中a为竹子碎屑的微观形貌，从图中可以看出竹子固有的大孔结构；图1中b-d为所得产物NiFe@N-CFs的微观形貌，从图中可以看出所制备的催化剂拥有褶皱管状的纤维结构；图1中的e,f展示了NiFe@N-CFs纤维的内部结构，在大孔结构的表面存在有大量的介孔结构，形成了多级分层的孔道结构。
图2中a,b为产品的低倍TEM分析结果，进一步的证实了纳米粒子的平均直径大约为10nm且均一的分散在碳纤维上。从图2中c高分辨TEM图可以看出产品有两种晶格间距，分别对应于镍铁合金的(200)和(220)晶面。图2中d-h产物的元素分布图表明产物主要由C，N，Fe和Ni四种元素组成，其中纳米粒子由Ni和Fe两种元素组成。图2中g为产品的XRD图谱分析，由图可知，所制得的样品衍射峰和标准卡片峰一致，说明通过此种方法制得的样品为镍铁合金，此结果和TEM分析结果一致。
图3为产品的吸附等温曲线，在相对压力为0.4-1区间出现了一个明显的滞后环，表明材料中有大量的介孔结构，用BJH方法计算其比表面积为583.2m2 g-1，孔径分布如内插图，主要集中在10nm。
镍铁合金/氮掺杂碳纤维作为锌空气电池氧电催化剂的制备的测试方法
(1)产物作为OER催化剂：反应的体系为三电极体系，石墨棒为对电极，汞/氧化汞为参比电位，上述制备的催化剂可以直接作为工作电极，无需涂在玻碳电极上，测试所用的几何面积为0.5cm*0.5cm，测试所用的电解液为1M氢氧化钾。在测试之前，先对电极进行50圈循环伏安扫描进行活化，线性扫描伏安曲线的扫描速度为5mV s-1。实施例结果见图4。
如图4中a所示，相比于商业催化剂RuO2，所合成的NiFe@N-CFs表现出更大的电流密度和较低的过电位，当电流密度为10mA cm-2时，过电位仅为0.27V相对于可逆氢电极；图4中b为二者的塔菲尔斜率，从图中可以看出，NiFe@N-CFs的塔菲尔斜率值仅为69mV dec-1，远低于催化剂RuO2，这说明我们所制备的催化剂的产氧动力学速率优于贵金属RuO2。
(2)产物作为ORR催化剂：反应的体系为三电极体系，石墨棒为对电极，汞/氧化汞为参比电位，上述制备的催化剂可以直接作为工作电极，用导电胶粘在圆盘电极上，测试所用的几何面积为0.5cm*0.5cm，测试所用的电解液为氧气饱和的0.1M氢氧化钾。在测试之前，先对电极进行50圈循环伏安扫描进行活化，线性扫描伏安曲线的扫描速度为5mV s-1；实施例结果见图5。
图5中a展示了NiFe@N-CFs和Pt/C催化剂在圆盘电极上1600rpm的线性扫描伏安曲线，从图中可以看出两者的起峰电位和半波电位都比较相近。图5中b不同电位下的K-L曲线呈现出良好的线性关系，表明ORR的一阶反应动力学与溶解氧的浓度是保持一致的，催化氧还原的反应路径是以四电子为主的。
镍铁合金/氮掺杂碳纤维作为锌空气电池氧电催化剂的应用
上述制备的NiFe@N-CFs催化剂和打磨过的锌片分别为作为锌空气电池的正极和负极材料，6mol/L氢氧化钾作为电解液，对电池进行开路电压和恒电流放电测试。实施例结果见图6-9。
图6为不同催化剂作为锌空气电池的阴极催化剂时的开路电压。
图7为NiFe@N-CFs不同电流密度下的恒电流放电曲线，当电流密度恢复到2mA cm-2，放电电位可恢复到大约1.29V，可以看出其展示了较好的倍率性能。
图8为不同催化剂在液态锌空气电池中的放电极化曲线和功率密度，从图中可以看出NiFe@N-CFs的功率密度最大值可达到200mW cm-2，优于贵金属催化剂(Pt/C+RuO2)。
图9为所制得的NiFe@N-CFs催化剂在恒电流密度5mA cm-2下的充放电循环测试，连续充放电350圈后放电电压还可以达到1.2V，表明此催化剂具有良好的循环稳定性。
上述相关说明以及对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些内容做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述相关说明以及对实施例的描述，本领域的技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双功能氧电催化剂，其特征在于：由镍铁合金纳米颗粒负载在氮掺杂碳纤维上而形成。
2.权利要求1所述的双功能氧电催化剂的制备方法，其特征在于：首先，将木质材料原位分离转化为多孔均一的纤维素纤维；其次，实现镍铁前驱体的吸附；最后，对所得到的产物进行碳化处理，得到目标产物。
3.根据权利要求2所述的双功能氧电催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)以竹子为原材料，将其削成碎屑；
(2)在去离子水中加入氢氧化钾搅拌溶解，接着，取步骤(1)中的竹子碎屑加入强碱溶液中超声均一；
(3)将步骤(2)中的混合物置于反应釜中水热处理，之后真空抽滤得到纤维素纤维自支撑材料；
(4)取聚乙烯吡咯烷酮、镍铁前驱体溶于乙醇中，取步骤(3)中干燥后的纤维素纤维浸泡在此溶液中；
(5)在氩气气氛的保护下将步骤(3)得到的产物高温碳化，即得到目标产物。
4.根据权利要求3所述的双功能氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中氢氧化钾的浓度为3-6mol/L，加入竹子碎屑的质量为0.2-2g。
5.根据权利要求3所述的双功能氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述水热处理的温度为120-180℃，反应时间为8-15h，真空抽滤后干燥的温度是60-120℃，干燥时间为8-12h。
6.根据权利要求3所述的双功能氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中镍铁前驱体分别为无水氯化亚铁和无水氯化镍，两者的摩尔比为1:1，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为2-6mg/mL,浸泡的时间为1-4h。
7.根据权利要求3所述的双功能氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中的碳化温度为750-950℃，碳化时间为2-5h，升温速率为1-5℃/min。
8.权利要求2-7中任一项所述制备方法获得的双功能氧电催化剂在锌空气电池中的应用。
CN201911244551.1A 2019-12-06 2019-12-06 镍铁合金/氮掺杂碳纤维作为锌空气电池氧电催化剂的制备及应用 Pending CN111129522A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911244551.1A CN111129522A (zh) 2019-12-06 2019-12-06 镍铁合金/氮掺杂碳纤维作为锌空气电池氧电催化剂的制备及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911244551.1A CN111129522A (zh) 2019-12-06 2019-12-06 镍铁合金/氮掺杂碳纤维作为锌空气电池氧电催化剂的制备及应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111129522A true CN111129522A (zh) 2020-05-08

Family

ID=70497798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911244551.1A Pending CN111129522A (zh) 2019-12-06 2019-12-06 镍铁合金/氮掺杂碳纤维作为锌空气电池氧电催化剂的制备及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111129522A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113308710A (zh) * 2021-05-24 2021-08-27 陕西科技大学 导电纤维素滤纸负载Ru纳米颗粒复合催化剂及制备方法
CN114400336A (zh) * 2022-01-18 2022-04-26 天津理工大学 一种氮掺杂碳负载氯掺杂的铁镍氧化物析氧催化剂及其制备方法、应用
CN114944495A (zh) * 2022-04-21 2022-08-26 同济大学 一种具有CoN/MnO双活性位点的双功能氧电催化剂及其制备和应用
CN116116411A (zh) * 2023-01-09 2023-05-16 东莞理工学院 一种生物质碳负载铜铁双金属氧化物的制备方法及其应用

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090068545A1 (en) * 2007-09-11 2009-03-12 Korea Institute Of Energy Research Method of manufacturing cellulose electrode for fuel cells, cellulose electrode manufactured thereby, and use of cellulose fibers as fuel cell electrodes
CN105375042A (zh) * 2015-12-01 2016-03-02 沈阳农业大学 一种生物质碳基催化剂及制备方法和应用
CN105514450A (zh) * 2015-12-20 2016-04-20 青岛科技大学 氮掺杂石墨烯/镍铁类水滑石双功能氧催化剂及其制备方法和应用
CN107221450A (zh) * 2017-08-07 2017-09-29 侯梦斌 一种用于非对称电容电池的电容电极制备方法
CN108199053A (zh) * 2018-01-04 2018-06-22 吉林大学 一种高效低成本氧还原催化剂的制备方法
CN108543545A (zh) * 2018-04-26 2018-09-18 大连理工大学 一种Fe、Ni、N三掺杂碳纳米管包覆型FeNi@NCNT催化剂、制备方法及其应用
CN109012590A (zh) * 2018-08-24 2018-12-18 华南理工大学 一种木质素基过渡金属-氮掺杂碳材料及其制备和应用
CN109888311A (zh) * 2019-03-04 2019-06-14 上海交通大学 基于生物质衍生的碳复合材料氧还原催化剂及其制备方法
CN110071299A (zh) * 2019-04-28 2019-07-30 三峡大学 镍铁合金/氮掺杂碳电催化剂的制备及在可充锌空电池中的应用
CN110474057A (zh) * 2019-08-30 2019-11-19 太原理工大学 一种基于木质纤维素类生物质碳的氧还原电催化剂的制备方法及应用

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090068545A1 (en) * 2007-09-11 2009-03-12 Korea Institute Of Energy Research Method of manufacturing cellulose electrode for fuel cells, cellulose electrode manufactured thereby, and use of cellulose fibers as fuel cell electrodes
CN105375042A (zh) * 2015-12-01 2016-03-02 沈阳农业大学 一种生物质碳基催化剂及制备方法和应用
CN105514450A (zh) * 2015-12-20 2016-04-20 青岛科技大学 氮掺杂石墨烯/镍铁类水滑石双功能氧催化剂及其制备方法和应用
CN107221450A (zh) * 2017-08-07 2017-09-29 侯梦斌 一种用于非对称电容电池的电容电极制备方法
CN108199053A (zh) * 2018-01-04 2018-06-22 吉林大学 一种高效低成本氧还原催化剂的制备方法
CN108543545A (zh) * 2018-04-26 2018-09-18 大连理工大学 一种Fe、Ni、N三掺杂碳纳米管包覆型FeNi@NCNT催化剂、制备方法及其应用
CN109012590A (zh) * 2018-08-24 2018-12-18 华南理工大学 一种木质素基过渡金属-氮掺杂碳材料及其制备和应用
CN109888311A (zh) * 2019-03-04 2019-06-14 上海交通大学 基于生物质衍生的碳复合材料氧还原催化剂及其制备方法
CN110071299A (zh) * 2019-04-28 2019-07-30 三峡大学 镍铁合金/氮掺杂碳电催化剂的制备及在可充锌空电池中的应用
CN110474057A (zh) * 2019-08-30 2019-11-19 太原理工大学 一种基于木质纤维素类生物质碳的氧还原电催化剂的制备方法及应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WANG, Z: "Fe/Ni-N-CNFs electrochemical catalyst for oxygen reduction reaction/oxygen evolution reaction in alkaline media", 《APPLIED SURFACE SCIENCE》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113308710A (zh) * 2021-05-24 2021-08-27 陕西科技大学 导电纤维素滤纸负载Ru纳米颗粒复合催化剂及制备方法
CN114400336A (zh) * 2022-01-18 2022-04-26 天津理工大学 一种氮掺杂碳负载氯掺杂的铁镍氧化物析氧催化剂及其制备方法、应用
CN114400336B (zh) * 2022-01-18 2023-04-18 天津理工大学 一种氮掺杂碳负载氯掺杂的铁镍氧化物析氧催化剂及其制备方法、应用
CN114944495A (zh) * 2022-04-21 2022-08-26 同济大学 一种具有CoN/MnO双活性位点的双功能氧电催化剂及其制备和应用
CN114944495B (zh) * 2022-04-21 2023-09-26 同济大学 一种具有CoN/MnO双活性位点的双功能氧电催化剂及其制备和应用
CN116116411A (zh) * 2023-01-09 2023-05-16 东莞理工学院 一种生物质碳负载铜铁双金属氧化物的制备方法及其应用
CN116116411B (zh) * 2023-01-09 2023-10-20 东莞理工学院 一种生物质碳负载铜铁双金属氧化物的制备方法及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109234755B (zh) 一种层状双金属氢氧化物复合结构电催化剂及制备方法
Xu et al. Charge transfer engineering via multiple heteroatom doping in dual carbon-coupled cobalt phosphides for highly efficient overall water splitting
Li et al. Nanoflower-branch LDHs and CoNi alloy derived from electrospun carbon nanofibers for efficient oxygen electrocatalysis in microbial fuel cells
Xiao et al. Co/CoNx decorated nitrogen-doped porous carbon derived from melamine sponge as highly active oxygen electrocatalysts for zinc-air batteries
CN110148762B (zh) 一种氮、氟和过渡金属共掺杂石墨烯结构的碳材料及其一步碳化制备方法
CN111129522A (zh) 镍铁合金/氮掺杂碳纤维作为锌空气电池氧电催化剂的制备及应用
Zhang et al. Preparation and properties of an amorphous MnO2/CNTs-OH catalyst with high dispersion and durability for magnesium-air fuel cells
Weththasinha et al. Nitrogen doped lotus stem carbon as electrocatalyst comparable to Pt/C for oxygen reduction reaction in alkaline media
CN111001428B (zh) 一种无金属碳基电催化剂及制备方法和应用
Tang et al. Porous coral reefs-like MoS2/nitrogen-doped bio-carbon as an excellent Pt support/co-catalyst with promising catalytic activity and CO-tolerance for methanol oxidation reaction
CN110247068B (zh) 一种铁/铜氮杂石墨烯锌空气电池阴极催化剂的制备方法和应用
Chang et al. Fabrication of bimetallic Co/Zn leaf blade structure template derived Co3O4-ZIF/Zn and its ORR catalytic performance for MFC
CN113437314B (zh) 氮掺杂碳负载低含量钌和Co2P纳米粒子的三功能电催化剂及其制备方法和应用
Wang et al. F-decoration-induced partially amorphization of nickel iron layered double hydroxides for high efficiency urea oxidation reaction
Xu et al. Fe7S8/FeS2/C as an efficient catalyst for electrocatalytic water splitting
Yang et al. Templating synthesis of hierarchically meso/macroporous N-doped microalgae derived biocarbon as oxygen reduction reaction catalyst for microbial fuel cells
Zhang et al. Bead-like cobalt-nitrogen co-doped carbon nanocage/carbon nanofiber composite: a high-performance oxygen reduction electrocatalyst for zinc-air batteries
CN113270597A (zh) 一种C3N4包覆的碳纳米管负载NiFe双功能氧气电催化剂及其制备方法
Li et al. Phosphorus and iron doped nitrogen-containing carbon derived from biomass for oxygen reduction under various pH conditions
Huang et al. N-doped carbon nanosheets derived from lignin as a novel bifunctional electrocatalyst for rechargeable zinc-air battery
CN111729680A (zh) 一种具有异质结构的高效双功能氧电催化剂及其制备和应用
CN115036516A (zh) 一种钴、氮共掺杂的中空管状多孔碳复合材料及其制备方法与应用
Wang et al. Lanthanum modified Fe3N/carbon foam as highly efficient electrode for zinc-air batteries
Shi et al. N-doped 3D hierarchical carbon from water hyacinth for high-performance Zn-air batteries
CN116742023A (zh) 氮掺杂碳纳米管负载金属合金掺氮碳纳米片催化剂及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200508

RJ01 Rejection of invention patent application after publication