科创中国
利用棉纤维制备CoTi氧化物合金电催化剂的方法
发布时间: 2022-12-08
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新能源产业
成果介绍
环境问题和能源危机推动了高效清洁的能源转换和储存应用快速发展。金属空气电池因其安全性高、成本低、零碳排放得到广泛关注。在所有的能量储存和转换应用中，金属空气电池因其理论比能量高和成本低而备受关注，然而，析氧反应(OER)和氧还原反应(ORR)被认为是解决金属-空气电池的关键因素，因为它们有多个质子耦合电子转移步骤和高能中间体。因此，研究高效稳定的OER和ORR性能成为十分关键的部分。现在市面上商用的OER和ORR催化剂是贵金属铱基金属氧化物和铂基催化剂，由于它们成本高和天然稀缺而不适合广泛应用。因此，使用地球中富含的过渡金属制备高效的双功能催化剂成为了研究热点。
成果亮点
本发明是要解决现有的应用于金属空气电池阴极的金属催化剂的成本高、储量低和催化活性低的技术问题，而提供利用棉纤维制备CoTi氧化物合金电催化剂的方法。本发明的催化剂用非贵金属催化剂替代部分或全部替代贵金属，使其在性能方面性能接近或者超过贵金属催化剂水平；在成本方面价格低廉、来源广泛、储备充足；在稳定性等性质方面优于贵金属催化剂。
团队介绍
齐齐哈尔大学始建于1952年，是黑龙江省西部地区唯一一所省属综合性普通高等学校。学校坐落在嫩江之滨闻名遐迩的丹顶鹤故乡－－黑龙江省齐齐哈尔市劳动湖畔，占地面积139万平方米，建筑面积85万平方米，享有“环湖大学”的美誉。学校是黑龙江省属三所综合性大学之一，是全国文明单位、教育部本科教学工作水平评估优秀学校和黑龙江省高教强省（一期）重点建设高校。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2023-11-11
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2022-12-08
宋奇慧
千慧科技服务有限公司
总经理
综合评价
本发明是要解决现有的应用于金属空气电池阴极的金属催化剂的成本高、储量低和催化活性低的技术问题，而提供利用棉纤维制备CoTi氧化物合金电催化剂的方法。本发明的催化剂用非贵金属催化剂替代部分或全部替代贵金属，使其在性能方面性能接近或者超过贵金属催化剂水平；在成本方面价格低廉、来源广泛、储备充足；在稳定性等性质方面优于贵金属催化剂。
本发明的利用棉纤维制备CoTi氧化物合金电催化剂的方法，按以下步骤进行：
一、浸渍液制备：按照Co、Ti、N原子的摩尔比为(3～6)：1：(1～3)分别称取六水合硝酸钴、钛酸四丁酯和乙酰胺，并加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在室温搅拌至完全溶解，得到浸渍液；
二、制备浸渍棉纤维：将棉纤维作为C源浸渍到步骤一得到的浸渍液中，在温度为20℃～35℃、相对湿度20％～35％的条件下浸渍12～24小时，干燥，得到前驱体；
三、CoTi氧化物合金电催化剂的制备：将前驱体放入管式炉中，在N2气氛中，升温至700～900℃时恒温烧结1～2h，得到CoTi氧化物合金电催化剂，用CoTiCN表示。
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