[发明专利]一种纳米多孔金属化合物材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种自支撑纳米多孔金属化合物材料，其特征在于，包含过渡金属元素和非金属元素，该自支撑纳米多孔金属化合物材料具有双连续纳米多孔结构，所述自支撑纳米多孔金属化合物材料为条带状；其中，所述金属化合物的化学式为（A_zE_1-z）_x（C_kD_1-k）_y，A、E为过渡金属元素， C、D为非金属元素；0≤z≤1，0≤k≤1，x＞0，y＞0。

2.根据权利要求1所述的自支撑纳米多孔金属化合物材料，其特征在于，所述过渡金属元素包括Ni、Co、Fe、Cu、Cr中的至少一种，所述非金属元素包括P、S、Se、B、Te中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的自支撑纳米多孔金属化合物材料，其特征在于，所述自支撑纳米多孔金属化合物材料的孔隙率为20-80%，优选为30-70%；孔径为5-400 nm，优选为10-200nm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的自支撑纳米多孔金属化合物材料，其特征在于，所述自支撑纳米多孔金属化合物材料包含Ni₃P、Co₉S₈、Co_0.85Se、Co₃B、(Co_zNi_1-z)₃P中的至少一种，其中，0＜z＜1。

5.如权利要求1-4任一项所述的自支撑纳米多孔金属化合物材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据目标自支撑纳米多孔金属化合物材料的成分组成、所含金属化合物的合金相图及实际需要，确定原料所需的过渡金属元素和非金属元素的摩尔比；

S2、根据S1中获得的摩尔比数据，确定原料配比；再通过熔炼法制备合金锭；

其中，所述原料包括所述非金属元素的单质、过渡金属元素与非金属元素的化合物中的至少一种和所述过渡金属元素的单质；

S3、对S2获得的合金锭进行甩带处理，获得合金条带；

S4、对S3获得的合金条带进行微观电偶腐蚀，获得自支撑纳米多孔金属化合物材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S2中，原料中过渡金属元素的含量与非金属元素的含量的摩尔比为75-95:5-20。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，S2中，原料中过渡金属元素的含量与非金属元素的含量的摩尔比为80-90:10-20。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，S2中，原料中过渡金属元素的含量与非金属元素的含量的摩尔比为85-90:10-15。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S2中，在保护气氛下将原料置于电弧熔炼设备中制备合金锭。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S3中，甩带处理时，辊的转速为800-6000r/min。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，S3中，甩带处理时，辊的转速为1000-5000r/min。

12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，S3中，甩带处理时，辊的转速为2000-4000r/min。

13.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S4中，采用三电极体系进行微观电偶腐蚀，以Ag/AgCl电极作为参比电极，碳片作为对电极，合金条带作为工作电极，控制蚀刻电压为-0.1-0.5Vvs Ag/AgCl，蚀刻时间为1500-5000s。

14.如权利要求1-4任一项所述的自支撑纳米多孔金属化合物材料或如权利要求5-13任一项所述的制备方法制备而成的自支撑纳米多孔金属化合物材料作为自支撑电极的应用。