【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于雙原子催化劑(dac)，特別涉及一種可充電鋅空氣電池用的鐵釕雙原子催化劑。
技術介紹
1、可充電金屬空氣電池的放電和充電過程需要一個高效的氧還原反應和析氧反應(orr和oer)。目前，高成本的鉑催化劑(如pt/c催化劑)主要用于這些目的。然而，orr和oer過程中緩慢的動力學帶來了巨大的挑戰，這需要對新的低成本催化劑進行基礎和實驗研究。在dac中，一個金屬原子通常作為電催化反應的活性金屬位點，另一個金屬位點作為對應的金屬，表現出具有高電催化活性的可調電子結構。通過使用活性金屬位點旁邊的對應金屬，可以調節金屬中心的電子結構和自旋狀態，以實現高性能的電化學反應。
2、對orr、oer和鋅空氣電池的應用進行了一些研究。例如，通過引入mn和ni原子作為對應金屬來調節fe原子的自旋狀態，從而提高fe活性位點的orr活性。據報道，對應鋅原子的存在影響了cu活性位點的d-軌道電子分布，有利于o-o的裂解和orr中間體的吸附和解吸。
3、然而，在廣闊的參數空間內合成可充電鋅空氣電池優化組合的dac仍存在不可避免的障礙。
技術實現思路
1、根據本專利技術的一個方面，提供了一種合成feru-dac的方法。該方法采用了兩步熱解法，并被發現在orr和oer方面具有與鉑催化劑相當的性能。
2、根據本專利技術的另一方面，提供了一種用feru-dac代替陰極制造的可充電鋅空氣電池裝置。所提供的可充電鋅空氣電池在120次循環后具有良好的性能和穩定性。
【技術保護點】
1.一種合成鐵-釕雙原子催化劑的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鐵基前驅體是FeCl3·6H2O鹽。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述釕基前驅體是RuCl3·xH2O鹽。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一次退火處理是在450℃下的氬氣氣氛下處理3小時。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二次退火處理是在590℃下的氬氣氣氛下處理3小時。
6.一種使用權利要求1-5任一項所述的方法合成的FeRu-DAC進行氧還原反應和析氧反應的方法，其特征在于，包括如下步驟：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，其中所述氧還原反應在O2飽和的電解質中進行，所述電解質為0.1M?KOH。
8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，其中析氧反應在0.1M的氫氧化鉀中進行。
9.一種用權利要求1-5所述的方法制備得到的FeRu-DAC代替鋅空氣電池的陰極制造可充電的鋅空氣電池的方法。
10.根據權利
...【技術特征摘要】
1.一種合成鐵-釕雙原子催化劑的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鐵基前驅體是fecl3·6h2o鹽。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述釕基前驅體是rucl3·xh2o鹽。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一次退火處理是在450℃下的氬氣氣氛下處理3小時。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二次退火處理是在590℃下的氬氣氣氛下處理3小時。
6.一種使用權利要求1-5任一項所述的方法合成的feru...
【專利技術屬性】
技術研發人員：莫森塔姆塔吉，陳冠華，
申請(專利權)人：香港量子人工智能實驗室有限公司，
類型：發明
國別省市：
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