[发明专利]一种镁空气燃料电池专用氧化还原电催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种镁空气燃料电池专用氧化还原电催化剂的制备方法，属于新能源材料技术领域。本发明先将氧化石墨烯和中空稻壳纤维分散于水中，再加入聚苯乙烯磺酸钠，反应后，喷雾干燥，得预处理氧化石墨烯；再将预氧化壳聚糖分散液，预处理氧化石墨烯，三聚氰胺，混合后，调节pH，再经冷藏，干燥，得氧化石墨烯气凝胶；将氧化石墨烯气凝胶切割后浸没于钛酸酯的乙醇溶液中，加热回流反应，得二氧化钛‑氧化石墨烯复合凝胶；将二氧化钛‑氧化石墨烯复合凝胶和银氨溶液混合后反应，再经过滤、洗涤和干燥，得银‑二氧化钛‑氧化石墨烯复合粉体；将银‑二氧化钛‑氧化石墨烯复合粉体煅烧除杂，冷却，出料，即得镁空气燃料电池专用氧化还原电催化剂。

技术领域

本发明公开了一种镁空气燃料电池专用氧化还原电催化剂的制备方法，属于新能源材料技术领域。

背景技术

燃料电池作为一种高效、绿色、可持续的能源利用新技术，已经成为当今能源领域的研究热点，燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的一种发电装置，发生的反应是燃料和氧化剂的氧化还原反应，过程不涉及到燃烧，利用率和转化率高，只要原料不断供应，电池的容量就是无限的。此外，燃料电池在供应电能过程中无污染排放，已经安全高效，成功避免了能源短缺和环境污染等问题。

与常规电池不同，燃料电池是一种发电装置，而常规电池本质是一种储能装置，活性物质反应物封存在电池内，能量释放完后，电池寿命结束了，随电极活性材料的变化，电池输出会出现波动，而燃料电池的原料由外部源源不断供应，不受限制，理论上容量是无限的，且能够持续稳定的工作。燃料电池是将储存在燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的一种高效、清洁的电化学发电装置。相较于传统的热机，燃料电池不受卡诺循环的限制，其能量转换率高达60～80％，实际使用效率则为普通内燃机的2～3倍。燃料电池技术与其他能源技术相比，具有效率高、环境好、无噪音和良好的建设、运行及维护特性。

金属空气燃料电池也称金属空气电池，以空气中的氧气作为正极反应的活性物质，用活泼金属代替氢（镁、铝或锌等）作为负极燃料，相应的活泼金属地球资源丰富、价格低廉以及反应产物没有污染。金属空气燃料电池是一种很有应用前景的新型化学电源，金属燃料电池的研宄受到了高度重视，它们的优异性能受到广泛关注。但是，金属空气燃料电池还存在金属自腐蚀严重以及催化剂活性不高等问题，制约了空气电池的发展。

在金属空气燃料电池中，根据所用金属不同，分为不同类型的燃料电池。通常使用的金属有锂、镁、铝、锌、铁等几种，金属锂、铝和镁的理论比能量较高，此外金属锂、铝和镁的电压较高，相较金属锂而言，金属镁和铝资源丰富、价格低廉，与此同时，金属镁是一种无毒，环保的材料，容易加工，相较于金属铝、锌，采用中性电解液，热效应和电解液酸化均不严重，因此，镁及镁合金具有很好的应用价值。