CN115472845B - 基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池及其制备方法，以N,N‑二甲基甲酰胺作为反应溶剂、氯化铁为腐蚀剂、溴化钾和六羰基钼为配位剂、聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂，抗坏血酸为还原剂，六水合氯化镍为镍源，乙酰丙酮钯为钯源来制备钯镍合金纳米片。将制备的钯镍合金纳米片作为锌空电池阴极电极电催化剂进行可充放电锌空电池的组装。本发明通过制备组分可控、高比表面积、活性位点丰富的钯镍合金纳米片，并具有良好的ORR和OER电催化活性，再用简单易行、绿色化学的方法组装得到高功率、高稳定性的可充放电锌空电池。

Description

基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池及其制备 方法

技术领域

本发明涉及锌空电池领域，特别是一种基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池及其制备方法。

背景技术

目前，随着全球化石能源的储量逐渐短缺以及化石能源伴随的环境污染日益恶化，这就使得人们研究清洁能源技术中先进的能量转换和存储系统变得尤为重要。各种绿色能源技术中，锌空气电池(ZABs)因其高能量密度、高稳定性、环境友好、资源丰富和低成本而被认为是最具应用前景的能量存储系统之一。但是由于其阴极反应的氧还原(ORR)的多步质子耦合电子转移速率缓慢，严重限制了电池的性能提升，这极大地阻碍了锌-空气电池的发展，那么这就对相关的阴极电催化剂的设计提出了更高的要求。在当前的研究中，铂和铂基合金是公认的酸性和碱性电解液中活性最高的ORR催化剂，但其供应短缺和高昂的成本限制了电池的实际大规模应用。因此，开发一种成本大大降低、性能具有竞争力的新型电催化剂就变得迫在眉睫。

近年来，钯基纳米晶体(NCs)的发展为新型电催化剂提供了良好的设计策略，由于Pd与Pt在元素周期表的位置相邻，并且Pd具有与Pt类似的理化性质和电子结构，理论上的活性与Pt最为接近，另外地球上Pd的丰度是Pt的50倍，因此Pd基催化剂是最有潜力成为取代Pt基催化剂的氧还原催化剂，但由于单金属Pd的电子结构不利于ORR过程中有效的电子转移，因此很难设计出对ORR具有理想电催化性能的单金属Pd。同时Pd嗜氧，并且在碱性条件更为严重。因此对氧还原的反应中间物种吸附过强，难以脱附从而使得反应动力学缓慢。要解决这些缺点，必须优化Pd基纳米催化剂，赋予Pd基NCs一个可调控的电子结构，并提供氧还原的反应中间物种合适的吸附能。

发明内容

针对背景技术中提到的技术问题，本申请的实施例提出了一种基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池及其制备方法来解决以上的问题。

为了实现以上目的，本发明的技术方案为：

一种基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，包括如下步骤：

1)将乙酰丙酮钯、六水合氯化镍、抗坏血酸、氯化铁、溴化钾、聚乙烯吡咯烷酮-58000和N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，在室温搅拌50～70min，然后加入六羰基钼，接着在75～85℃的油浴中反应2.5～3.5h，然后将油浴温度升高至145～155℃并反应2.5～3.5h，反应完成取出，自然冷却至室温，用乙醇-水洗涤数次，离心收集得到钯镍合金纳米片保存于乙醇中，浓度为1mg/mL_Pd；

2)将步骤1制备的钯镍合金纳米片以15～25％wt_Pd的载量负载在活性炭上制得钯镍合金纳米片催化剂；

3)取0.5～1.5mg的钯镍合金纳米片催化剂滴涂在0.5～1.5cm²碳纸上，待钯镍合金纳米片催化剂干燥后，然后将涂有钯镍合金纳米片催化剂的碳纸、泡沫镍和防水透气膜通过压片制备锌空电池阴极电极，以锌板作为锌空电池阳极电极，将锌空电池阴极电极、锌空电池阳极电极和电解液组装成锌空电池。

作为优选，步骤1中，将乙酰丙酮钯、六水合氯化镍、抗坏血酸、氯化铁、溴化钾、聚乙烯吡咯烷酮-58000和N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，在室温搅拌60min，然后加入六羰基钼，接着在80℃的油浴中反应3h，然后将油浴温度升高至150℃并反应3h。

作为优选，步骤1中，乙酰丙酮钯、六水合氯化镍、抗坏血酸、氯化铁、六羰基钼、溴化钾、聚乙烯吡咯烷酮-58000和N,N-二甲基甲酰胺的比例为16～17mg：65～75mg：88～92mg：10～11mg：73～77mg：28～32mg：28～32mg：9.8～10.2mL，其中，N,N-二甲基甲酰胺的纯度为99.9％。

作为优选，步骤1中，乙酰丙酮钯、六水合氯化镍、抗坏血酸、氯化铁、六羰基钼、溴化钾、聚乙烯吡咯烷酮-58000和N,N-二甲基甲酰胺的比例为16mg：70mg：90mg：10.5mg：75mg：30mg：30mg：10mL，其中，N,N-二甲基甲酰胺的纯度为99.9％。

作为优选，步骤2中，钯镍合金纳米片以20％wt_Pd的载量负载在活性炭上制得钯镍合金纳米片催化剂。

作为优选，步骤3中，取1mg的钯镍合金纳米片催化剂滴涂在1cm²碳纸上，并在60℃干燥6h。

作为优选，还包括：

将钯镍合金纳米片催化剂涂覆在玻碳电极上；

将涂有钯镍合金纳米片催化剂的玻碳电极在电化学工作站上进行ORR和OER测试。

作为优选，将涂有钯镍合金纳米片催化剂的玻碳电极放置于在0.1M KOH电解液中，并分别在电解液中通O₂至饱和或通N₂至饱和，测试钯镍合金纳米片催化剂的CV曲线，通N₂至饱和的溶液中得到的CV曲线存在平滑的双电层区域，通O₂至饱和的溶液中得到的CV曲线出现明显的还原峰。

作为优选，以钯镍合金纳米片催化剂作为锌空电池阴极电极构成的锌空电池的峰值功率密度分别为162mW·cm^-2。

作为优选，以钯镍合金纳米片催化剂作为锌空电池阴极电极构成的锌空电池在10mA·cm^-2的电流密度下的循环放电时间至少为9000分钟。

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明通过制备组分可控、高比表面积、活性位点丰富的钯镍合金纳米片，并具有良好的ORR和OER电催化活性，再用简单易行、绿色化学的方法组装得到高功率、高稳定性的可充放电锌空电池。

附图说明

包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。

图1为本发明的实施例1中的Pd₉₃Ni₇合金纳米片的微观形貌图，其中，(a)为低倍透射电子显微镜(TEM)图片，(b)为高倍透射电子显微镜(HRTEM)图片；

图2为本发明的实施例1中的Pd₉₃Ni₇合金纳米片的XRD图谱；

图3为本发明的实施例1中的Pd₉₃Ni₇合金纳米片负载在活性炭后形成的Pd₉₃Ni₇NSs/C催化剂的CO剔除循环伏安曲线；

图4为本发明的实施例1的Pd₉₃Ni₇ NSs/C催化剂在N₂或者O₂饱和的0.1M KOH溶液中的CV曲线；

图5为本发明的实施例1的Pd₉₇Ni₃ NSs/C催化剂和商业化Pt/C催化剂在O₂饱和的0.1M KOH溶液中的氧还原极化曲线；

图6为本发明的实施例1的Pd₉₇Ni₃ NSs/C催化剂和商业化Pt/C催化剂在O₂饱和的0.1M KOH溶液中的氧析出极化曲线；

图7为本发明的实施例1的基于Pd₉₇Ni₃ NSs/C和商业化Pt/C分别作为阴极催化剂的锌空电池的放电LSV曲线及功率密度曲线；

图8为本发明的实施例1的基于Pd₉₇Ni₃ NSs/C和商业化Pt/C分别作为阴极催化剂的可充放电型锌空电池的电压-时间曲线；

图9为本发明的对比例1中的改变镍源的比例的Pd₉₇Ni₃合金纳米片的微观形貌图，其中，(a)、(b)均为低倍透射电子显微镜(TEM)图片；

图10为本发明的对比例2中改变Ni前驱盐的PdNi合金纳米片的微观形貌图，其中，(a)、(b)均为低倍透射电子显微镜(TEM)图片；

图11为本发明的对比例3中改变Ni前驱盐的Pd₉₇Ni₃合金纳米片的微观形貌图，其中，(a)、(b)均为低倍透射电子显微镜(TEM)图片；

图12为本发明的对比例4中在150℃反应0.5h的Pd₉₃Ni₇合金纳米片的微观形貌图，其中，(a)、(b)均为低倍透射电子显微镜(TEM)图片；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本申请的实施例通过引入其他过渡元素(如Co、Ni、Fe等)来改善Pd基NCs的电子结构，得到双金属或多金属Pd基催化剂。研究发现引入的过渡元素可以促使Pd的d带中心下移，从而改变Pd基催化剂的吸附能力。另外，引入的过渡元素所产生的配体效应还可以促进不同原子之间的有效电荷转移，从而显著提高电催化性能。除电子效应外，由于电化学反应通常发生在催化剂表面，另外一种有效的策略是增加钯基催化剂的催化活性位点，从而提高催化剂的电催化性能。为使反应物或中间产物的活性吸附位点数目最大化，现有技术中提出了通过几何结构构筑、表面修饰、界面工程等先进的策略来增加催化剂的活性面积，并提供更多表面活性中心。一般来说，设计和构筑特殊纳米结构的催化剂，可以提高催化剂的比表面积，增加其表面活性中心的数目，从而提高其电化学性能。另外，本申请通过设计暴露的界面来提升超薄2D纳米材料的本征活性。因此，本申请将电子效应及结构优势相结合，构建具有理想电化学性能的钯镍合金双金属纳米片(NS)用于锌空电池的性能提升。在这种过渡元素合金的双金属纳米材料中，不仅能够提升Pd的原子利用率，同时能够以2D表面与界面效应来提升催化剂的活性(耐久性、稳定性、催化活性)。

下面通过具体的实施例和对比例进一步解释说明。

实施例1

在25mL玻璃瓶中，加入16mg的乙酰丙酮钯、70mg的六水合氯化镍、90mg的抗坏血酸、10.5mg的氯化铁、30mg的溴化钾、30mg的聚乙烯吡咯烷酮-58000和10mL的N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，在室温搅拌60min，然后加入75mg的六羰基钼，接着在80℃的油浴中反应3h，然后将油浴温度升高至150℃并反应3h，反应完成取出反应瓶后自然冷却至室温，用乙醇-水洗涤数次，离心收集得到钯镍合金纳米片保存于乙醇中，浓度为1mg/mLPd。其中，以N,N-二甲基甲酰胺作为反应溶剂、氯化铁为腐蚀剂、溴化钾和六羰基钼为配位剂、聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂，抗坏血酸为还原剂，六水合氯化镍为镍源，乙酰丙酮钯为钯源。

图1为本申请的实施例1的钯镍合金纳米片的微观形貌图，在实施例1的条件下生长的钯镍合金纳米片尺寸均匀，尺寸范围在200-300nm。

图2是采用粉末X射线衍射仪表征物相结构的图谱，数据经Jade 6分析，约在40.12°，46.66°，68.12°，82.10°出现明显的衍射峰，主要对应面心立方结构的Pd(PdJCPDS46-1043)的111，200，220和311衍射面，与高分辨电镜图中晶格间距所显示信息一致，而且XRD图中只有一套衍射峰，说明制备得到的钯镍合金纳米片的晶型为面心立方结构。

将合成的钯镍合金纳米片以质量分数20％负载在活性炭上，制备钯镍合金纳米片(Pd₉₃Ni₇ NSs/C)催化剂。采用CO剔除实验来计算Pd₉₃Ni₇ NSs/C催化剂的单位活性面积(ECSA)。通过涂有Pd₉₃Ni₇ NSs/C催化剂的玻碳电极在工作站上进行CO剔除测试，钯镍合金纳米催化剂的单位活性面积为78.9m²g^-1。图3是在Pd₉₃Ni₇ NSs/C催化剂表面吸附单层的CO情况下，在N₂饱和的0.1M HClO₄溶液中的循环伏安曲线。该循环伏安曲线表明Pd₉₃Ni₇ NSs/C催化剂具有明显的CO脱附峰，且脱附面积较大，表明该催化剂具有丰富的活性位点。

图4是Pd₉₃Ni₇ NSs/C催化剂在0.1M KOH电解液中的CV曲线，分别通O₂至饱和或通N₂至饱和，通N₂的溶液中得到的曲线存在平滑的双电层区域，而在O₂饱和的溶液中的曲线出现了明显的还原峰，说明该催化剂具有较好的催化氧还原反应的活性。

图5显示Pd₉₃Ni₇ NSs/C和Pt/C两种催化剂在O₂饱和的0.1M KOH溶液中的LSV曲线，明显可以看到Pd₉₃Ni₇ NSs/C在0.9V vs RHE的动力学电流密度远高于商业化Pt/C，说明Pd₉₃Ni₇ NSs/C催化剂在碱性条件下对氧还原反应具有优于商业化Pt/C的性能。

图6显示Pd₉₃Ni₇ NSs/C和Pt/C两种催化剂在O₂饱和的0.1M KOH溶液中的LSV曲线，明显可以看到Pd₉₃Ni₇ NSs/C催化剂在10mA·cm^-2电流密度下过电位更小。钯镍合金纳米片催化剂Pd₉₃Ni₇ NSs/C催化剂在碱性条件下对氧析出反应也具有优于商业化Pt/C的性能。

以上结果说明，通过涂有Pd₉₃Ni₇ NSs/C的玻碳电极在工作站上进行ORR和OER测试，钯镍合金纳米催化剂表面的精细纳米组装结构使得Pd₉₃Ni₇ NSs/C催化剂具有高的比表面积，从而增加了活性位点与电解液的接触面积，同时Pd₉₃Ni₇ NSs/C催化剂中的Pd和Ni的协同作用和电子效应极大提升了电子的传输速率，具有良好的ORR和OER双功能催化活性。

将上述制备的钯镍合金纳米片以20％wt_Pd的载量负载在活性炭上制得钯镍合金纳米片催化剂；取1mg的钯镍合金纳米片催化剂滴涂在1cm²碳纸上，待钯镍合金纳米片催化剂在60℃干燥6h后，然后将涂有钯镍合金纳米片催化剂的碳纸、泡沫镍和防水透气膜通过压片制备锌空电池阴极电极，以锌板作为锌空电池阳极电极，将锌空电池阴极电极、锌空电池阳极电极和电解液组装成锌空电池。

图7是分别以Pd₉₃Ni₇ NSs/C和商业化Pt/C作为阴极催化剂所制备的两组可充电型锌空气电池的放电LSV曲线及功率密度曲线。首先对两组电池进行循环伏安扫描，记录LSV曲线，通过计算，Pd₉₃Ni₇ NSs/C和商业化Pt/C作为催化剂时的峰值功率密度分别为162mW·cm^-2和72mW·cm^-2。因此以Pd₉₃Ni₇ NSs/C作为阴极催化剂所制备的可充电型锌空气电池的峰值功率密度大于以Pt/C作为阴极催化剂所制备的可充电型锌空气电池的峰值功率密度。

图8是分别以Pd₉₃Ni₇ NSs/C和商业化Pt/C作为阴极催化剂所制备的可充电型锌空气电池的电压-时间曲线，以分别对以Pd₉₃Ni₇ NSs/C和商业化Pt/C作为阴极催化剂所制备的可充电型锌空气电池进行稳定性测试，对两组电池在10mA·cm^-2的电流密度下进行充放电测试，记录电压-时间曲线。经数据分析，在实际应用中，相比于商业化Pt/C作为阴极催化剂的可充电锌空气电池，以Pd₉₃Ni₇ NSs/C作为阴极催化剂的可充电锌空气电池具有更高的稳定性，且在10mA·cm^-2的电流密度下具有超过9000分钟的循环充放电耐久性。

对比例1

在25mL玻璃瓶中，加入16mg的乙酰丙酮钯、30mg的六水合氯化镍、90mg的抗坏血酸、10.5mg的氯化铁、30mg的溴化钾、30mg的聚乙烯吡咯烷酮-58000和10mL的N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，在室温搅拌60min，然后加入75mg的六羰基钼，接着在80℃的油浴中反应3h，然后将油浴温度升高至150℃并反应3h，反应完成取出反应瓶后自然冷却至室温，用乙醇-水洗涤数次，离心收集得到钯镍合金纳米片保存于乙醇中，浓度为1mg/mLPd。

图9为本申请的对比例1的钯镍合金纳米片的微观形貌图，在对比例1的条件下生长的钯镍合金纳米片虽然与本申请的实施例1具有类似的形貌，由于前驱盐中添加的六水合氯化镍量太少，致使其产物的尺寸范围在150-200nm，略小于实施例1的产物，同时对比例1的产物中镍的比例要小于7％。

对比例2

在25mL玻璃瓶中，加入16mg的乙酰丙酮钯、30.0mg的乙酰丙酮镍、90mg的抗坏血酸、10.5mg的氯化铁、30mg的溴化钾、30mg的聚乙烯吡咯烷酮-58000和10mL的N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，在室温搅拌60min，然后加入75mg的六羰基钼，接着在80℃的油浴中反应3h，然后将油浴温度升高至150℃并反应3h，反应完成取出反应瓶后自然冷却至室温，用乙醇-水洗涤数次，离心收集得到钯镍合金纳米片保存于乙醇中，浓度为1mg/mLPd。

图10为本申请的对比例2的钯镍合金纳米片的微观形貌图，在对比例2的条件下生长的钯镍合金纳米片是以乙酰丙酮镍作为镍源，由于引入乙酰丙酮镍使得反应过程中含有一定量的乙酰丙酮配体，严重干扰钯镍合金纳米片的正常生长过程，导致存在纳米带状产物的生成。因此无法得到与实施例1中以六水合氯化镍作为镍源所得到的钯镍合金纳米片的形貌。

对比例3

在25mL玻璃瓶中，加入16mg的乙酰丙酮钯、70.0mg的乙酰丙酮镍、90mg的柠檬酸、10.5mg的氯化铁、30mg的溴化钾、30mg的聚乙烯吡咯烷酮-58000和10mL的N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，在室温搅拌60min，然后加入75mg的六羰基钼，接着在80℃的油浴中反应3h，然后将油浴温度升高至150℃并反应3h，反应完成取出反应瓶后自然冷却至室温，用乙醇-水洗涤数次，离心收集得到钯镍合金纳米片保存于乙醇中，浓度为1mg/mLPd。

图11为本申请的对比例3的钯镍合金纳米片的微观形貌图，在对比例3的条件下生长的钯镍合金纳米片是以乙酰丙酮镍作为镍源，并且由于引入更多的乙酰丙酮镍使得反应过程中含有大量的乙酰丙酮配体，使得乙酰丙酮配体影响钯镍合金纳米片的生长过程，生成单个纳米片形貌，产物的尺寸范围在50-100nm，因此无法得到与实施例1中以六水合氯化镍作为镍源所得到的钯镍合金纳米片的形貌。

对比例4

在25mL玻璃瓶中，加入16mg的乙酰丙酮钯、70mg的六水合氯化镍、90mg的抗坏血酸、10.5mg的氯化铁、30mg的溴化钾、30mg的聚乙烯吡咯烷酮-58000和10mL的N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，在室温搅拌60min，然后加入75mg的六羰基钼，接着在80℃的油浴中反应3h，然后将油浴温度升高至150℃并反应0.5h，反应完成取出反应瓶后自然冷却至室温，用乙醇-水洗涤数次，离心收集得到钯镍合金纳米片保存于乙醇中，浓度为1mg/mLPd。

图12为本申请的对比例4的钯镍合金纳米片的微观形貌图，在对比例4的条件下生长的钯镍合金纳米片虽然与本申请的实施例1具有类似的形貌，但是由于反应时间较短，对比例4的钯镍合金纳米片形貌与实施例1产物相比尺寸较小，厚度较薄，说明对比例4的钯镍合金纳米片的生长还未停止。

以上描述了本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。措词‘包括’并不排除在权利要求未列出的元件或步骤的存在。元件前面的措词“一”或“一个”并不排除多个这样的元件的存在。在相互不同从属权利要求中记载某些措施的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于改进。在权利要求中的任何参考符号不应当被解释为限制范围。

Claims (9)

1.一种基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将乙酰丙酮钯、六水合氯化镍、抗坏血酸、氯化铁、溴化钾、聚乙烯吡咯烷酮-58000和N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，所述乙酰丙酮钯、六水合氯化镍、抗坏血酸、氯化铁、六羰基钼、溴化钾、聚乙烯吡咯烷酮-58000和N,N-二甲基甲酰胺的比例为16～17mg：65～75mg：88～92mg：10～11mg：73～77mg：28～32mg：28～32mg：9.8～10.2mL，其中，N,N-二甲基甲酰胺的纯度为99.9％，在室温搅拌50～70min，然后加入六羰基钼，接着在75～85℃的油浴中反应2.5～3.5h，然后将油浴温度升高至145～155℃并反应2.5～3.5h，反应完成取出，自然冷却至室温，用乙醇-水洗涤数次，离心收集得到钯镍合金纳米片保存于乙醇中，浓度为1mg/mL_Pd；

2)将步骤1制备的钯镍合金纳米片以15～25％wt_Pd的载量负载在活性炭上制得钯镍合金纳米片催化剂；

3)取0.5～1.5mg的钯镍合金纳米片催化剂滴涂在0.5～1.5cm²碳纸上，待钯镍合金纳米片催化剂干燥后，然后将涂有钯镍合金纳米片催化剂的碳纸、泡沫镍和防水透气膜通过压片制备锌空电池阴极电极，以锌板作为锌空电池阳极电极，将所述锌空电池阴极电极、锌空电池阳极电极和电解液组装成锌空电池。

2.根据权利要求1所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，所述步骤1中，将乙酰丙酮钯、六水合氯化镍、抗坏血酸、氯化铁、溴化钾、聚乙烯吡咯烷酮-58000和N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，在室温搅拌60min，然后加入六羰基钼，接着在80℃的油浴中反应3h，然后将油浴温度升高至150℃并反应3h。

3.根据权利要求1所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述乙酰丙酮钯、六水合氯化镍、抗坏血酸、氯化铁、六羰基钼、溴化钾、聚乙烯吡咯烷酮-58000和N,N-二甲基甲酰胺的比例为16mg：70mg：90mg：10.5mg：75mg：30mg：30mg：10mL，其中，N,N-二甲基甲酰胺的纯度为99.9％。

4.根据权利要求1所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，所述步骤2中，所述钯镍合金纳米片以20％wt_Pd的载量负载在活性炭上制得钯镍合金纳米片催化剂。

5.根据权利要求1所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，所述步骤3中，取1mg的钯镍合金纳米片催化剂滴涂在1cm²碳纸上，并在60℃干燥6h。

6.根据权利要求1所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，还包括：

将钯镍合金纳米片催化剂涂覆在玻碳电极上；

将涂有钯镍合金纳米片催化剂的玻碳电极在电化学工作站上进行ORR和OER测试。

7.根据权利要求1所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，以钯镍合金纳米片催化剂作为锌空电池阴极电极构成的所述锌空电池的峰值功率密度分别为162mW·cm^-2。

8.根据权利要求1所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，以钯镍合金纳米片催化剂作为锌空电池阴极电极构成的所述锌空电池在10mA·cm^-2的电流密度下的循环放电时间至少为9000分钟。

9.一种基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池，其特征在于，采用权利要求1-8中任一项所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法制作而成。