申请/专利权人：哈尔滨师范大学;哈尔滨学院

申请日：2022-10-24

公开（公告）日：2024-01-26

公开（公告）号：CN115566203B

主分类号：H01M4/88

分类号：H01M4/88;H01M4/86;H01M4/90;H01M12/08;B82Y30/00;B82Y40/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.26#授权;2023.01.20#实质审查的生效;2023.01.03#公开

摘要：本发明公开了一种串连钴氮碳空心结构的铜纳米线阵列电极及其制备方法和应用；属于锌‑空气电池电极材料的技术领域，要解决现有锌‑空气电池电极存在ORR活性较差的技术问题。本发明方法：使用铜网与强氧化物反应生长出氢氧化物纳米线，再浸泡于有机配体溶液中静置得到含有配合物的铜网，再在惰性气氛中对其进行多步退火处理。本发明通过配位热解技术合成了一种自支撑双金属电极，该电极具有串连空心结构的纳米线阵列，以该电极作为空气正极组装的锌‑空气电池具有较高的放电电压，且与粘于其他载体的电极相比更加稳固不易脱落。

主权项：1.一种串连钴氮碳空心结构的铜纳米线阵列电极的制备方法，其特征在于，所述制备方法是按下述步骤进行的：步骤一、洗涤铜网以去除其表面的杂质及油污，然后真空干燥；步骤二、然后放入强氧化剂溶液中，静置至充分反应，随后捞出，洗涤后真空干燥，再分步退火处理；步骤三、将2g2-甲基咪唑搅拌溶解于200mL无水甲醇中，然后加入0.15g硝酸钴，超声搅拌，得到配合物溶液；步骤四、将步骤二处理后的铜网放入步骤三获得的配合物溶液中，静置至反应充分，随后捞出，真空干燥；步骤五、然后在惰性气氛下退火处理，得到串连钴氮碳空心结构的铜纳米线阵列电极，具有串连钴氮碳空心结构的铜纳米线阵列；步骤一中的铜网为目数为300的紫铜网；在60℃～80℃的条件下真空干燥1h～3h；步骤二中强氧化剂由质量比为1：4的过硫酸铵和碱组成，碱为氢氧化钠或氢氧化钾，过硫酸铵浓度为0.05M～0.1M；铜网与强氧化剂溶液的质量比为1:50～200；在60℃～80℃的条件下真空干燥1h～3h；退火处理气氛为高纯氮气，分步退火处理过程：先以2℃min～8℃min速度升温至100℃～200℃，保温0.5h～1.5h，再以2℃min～8℃min速度升温至150℃～250℃，保温0.5h～2.5h；步骤四中铜网与配合物溶液的质量比为1:50～200，在60℃～80℃的条件下真空干燥1h～3h；步骤五的退火处理气氛为高纯氮气；退火处理过程：以2℃min～5℃min速度升温至500℃～800℃，保温0.5h～1.5h。

全文数据：

权利要求：

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