[发明专利]一种锌空气电池空气电极的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锌空气电池空气电极的催化剂，其特征在于：所述催化剂由包含碱金属元素和过渡金属元素的复合金属氧化物组成；

所述复合金属氧化物由式一所示通式的普鲁士蓝类配合物经高温氧化而成；

式一A_aM_x[Y(CN)₆]_y·H₂O

式中A为碱金属，选自钠或钾；

M和Y为过渡金属，可重复的选自锰、铁、钴、镍、铬、铜、锌和钒中的至少一种，a和x的取值范围为0～2，y的取值范围为0～1。

2.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于：包括对式一所示通式的普鲁士蓝类配合物进行高温氧化，得到所述催化剂；

所述高温氧化的条件为，在含氧气氛下，500-900℃高温处理2-48小时。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述普鲁士蓝类配合物采用以下步骤制备，

(1)分别配置过渡金属氰基配合物和过渡金属盐溶液，所述过渡金属氰基配合物中含有碱金属元素；

(2)将过渡金属氰基配合物和过渡金属盐溶液混合均匀，两者反应得到纳米级的沉淀物；

(3)将步骤(2)的沉淀物进行分离、干燥，即得到所述普鲁士蓝类配合物。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述过渡金属氰基配合物选自Na₄Fe(CN)₆、Na₃Fe(CN)₆、K₄Fe(CN)₆、K₃Fe(CN)₆、K₂Zn(CN)₄、K₂Ni(CN)₄、K₃Cu(CN)₄、K₃Co(CN)₆、Na₂Zn(CN)₄、Na₂Ni(CN)₄、Na₃Co(CN)₆、K₄Cr(CN)₆中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述过渡金属盐中的过渡金属选自Mn、Fe、Co、Ni、Cr、Cu、Zn和V中的至少一种，过渡金属盐中的盐选自硝酸盐、硫酸盐、氯化盐、乙酸盐和草酸盐中的至少一种。

6.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于：所述过渡金属氰基配合物和过渡金属盐两者的摩尔比为1:0.5-1:4。

7.根据权利要求1所述的催化剂在锌空气电池中的应用。

8.一种复合金属氧化物作为锌空气电池空气电极催化剂的应用，所述复合金属氧化物由式一所示通式的普鲁士蓝类配合物经高温氧化而成，并且，所述复合金属氧化物中包含有碱金属元素和过渡金属元素；所述碱金属元素为Na或K，所述过渡金属元素选自Mn、Fe、Co、Ni、Cr、Cu、Zn和V中的至少一种。

9.一种锌空气电池的空气电极，其特征在于：所述空气电极中含有权利要求1所述的催化剂。

10.一种锌空气电池，其特征在于：所述锌空气电池采用了权利要求9所述的空气电极。