一种金属内嵌多孔碳对电极材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105742072A(43)申请公布日2016.07.06(21)申请号201610219918.4(22)申请日2016.04.11(71)申请人河南师范大学地址453007河南省新乡市牧野区建设东路46号(72)发明人高志永王兰常玖利武大鹏徐芳陈晨蒋凯(74)专利代理机构新乡市平原专利有限责任公司41107代理人路宽(51)Int.Cl.H01G9/20(2006.01)H01G9/042(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种金属内嵌多孔碳对电极材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种金属内嵌多孔碳对电极材料的制备方法，将可溶性淀粉和明胶粉加入到去离子水中，再将可溶性钴盐和可溶性镍盐加入到上述混合溶液中，于80℃搅拌混合均匀形成溶胶，然后将该溶胶于80℃搅拌24h形成凝胶，再将凝胶置于干燥箱内于80℃干燥形成干凝胶，将所得干凝胶置于管式炉中，在N2气氛条件下于600-900℃煅烧2h，自然冷却后制得钴镍合金内嵌的氮硫共掺杂多孔碳对电极材料。本发明所用原料均为常见的试剂，成本低廉；制备方法简单，适宜大批量生产；所得产品中的氮硫掺杂使多孔碳表面的电荷分布发生改变，形成不同电性的催化活性位点，同时提高碳材料的表面润湿性，因而具有明显的催化活性。CN105742072ACN105742072A权利要求书1/1页1.一种金属内嵌多孔碳对电极材料的制备方法，其特征在于金属钴或镍内嵌氮硫共参杂多孔碳对电极材料的具体合成过程为：将可溶性淀粉和明胶粉加入到去离子水中，再将可溶性钴盐或者可溶性镍盐加入到上述混合溶液中，于80℃搅拌混合均匀形成溶胶，然后将该溶胶于80℃搅拌24h形成凝胶，再将凝胶置于干燥箱内于80℃干燥形成干凝胶，将所得干凝胶置于管式炉中，在N2气氛条件下于600-900℃煅烧2h，自然冷却后制得金属钴或镍内嵌的氮硫共掺杂多孔碳对电极材料。2.根据权利要求1所述的金属内嵌多孔碳对电极材料的制备方法，其特征在于：所述的可溶性淀粉、明胶粉和可溶性钴盐或可溶性镍盐的质量比为2.5:2-5:2.4-3.2。3.一种金属内嵌多孔碳对电极材料的制备方法，其特征在于钴镍合金内嵌多孔碳对电极材料的具体合成过程为：将可溶性淀粉加入到去离子水中，再将可溶性钴盐和可溶性镍盐加入到上述混合溶液中，于80℃搅拌混合均匀形成溶胶，然后将该溶胶于80℃搅拌24h形成凝胶，再将凝胶置于干燥箱内于80℃干燥形成干凝胶，将所得干凝胶置于管式炉中，在N2气氛条件下于600-900℃煅烧2h，自然冷却后制得钴镍合金内嵌的多孔碳对电极材料。4.根据权利要求3所述的金属内嵌多孔碳对电极材料的制备方法，其特征在于：所述的可溶性淀粉、可溶性钴盐和可溶性镍盐的质量比为2.5:1.2-1.6:1.2-1.6。5.一种金属内嵌多孔碳对电极材料的制备方法，其特征在于钴镍合金内嵌氮硫共掺杂多孔碳对电极材料的具体合成过程为：将可溶性淀粉和明胶粉加入到去离子水中，再将可溶性钴盐和可溶性镍盐加入到上述混合溶液中，于80℃搅拌混合均匀形成溶胶，然后将该溶胶于80℃搅拌24h形成凝胶，再将凝胶置于干燥箱内于80℃干燥形成干凝胶，将所得干凝胶置于管式炉中，在N2气氛条件下于600-900℃煅烧2h，自然冷却后制得钴镍合金内嵌的氮硫共掺杂多孔碳对电极材料。6.根据权利要求5所述的金属内嵌多孔碳对电极材料的制备方法，其特征在于：所述的可溶性淀粉、明胶粉、可溶性钴盐和可溶性镍盐的质量比为2.5:2-5:1.2-1.6:1.2-1.6。7.根据权利要求1或3或5所述的金属内嵌多孔碳对电极材料的制备方法，其特征在于：所述的可溶性钴盐为硝酸钴、硫酸钴或氯化钴。8.根据权利要求1或3或5所述的金属内嵌多孔碳对电极材料的制备方法，其特征在于：所述的可溶性镍盐为硝酸镍、硫酸镍或氯化镍。2CN105742072A说明书1/4页一种金属内嵌多孔碳对电极材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于染料敏化光伏电池电极材料的合成技术领域，具体涉及一种金属内嵌多孔碳对电极材料的制备方法。背景技术[0002]染料敏化光伏电池是一类重要的光伏器件，主要优点是制作工艺简单、成本低廉、环境友好以及光伏效率较高，在学术界和产业界都受到了广泛关注，具有很好的产业化前景。[0003]染料敏化光伏电池包括敏化光阳极、对电极和电解质三个部分，接受入射光照射激发时，光阳极上的敏化染料将光电子注入光阳极并传输至外电路，自身形成染料正离子，--外电路电子传递至对电极，在对电极催化作用下将电解质溶液中的I3还原成I，电解质中I-扩散至光阳极还原染料正离子，完成持续的光电转换。其中对电极的主要作用是接受外-电路电子催化还原I3，因而应具有良