[发明专利]一种铁钴合金/氮共掺杂碳气凝胶电催化材料的制备方法

权利要求书

1.一种基于海藻酸钠的铁钴合金/氮共掺杂碳气凝胶电催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1) 将海藻酸钠与聚吡咯分散于水中形成第一溶液，将铁盐和钴盐分散于水中形成第二溶液；

2) 将第一溶液滴入第二溶液中静置1 h得到水凝胶，水洗后经冷冻干燥，在氮气中高温煅烧，样品酸洗后得到碳气凝胶固体粉末；

3) 将固体粉末通过浸渍掺入三聚氰胺，干燥后再次在N₂中焙烧，获得基于海藻酸钠的铁钴合金/氮共掺杂电催化材料；

步骤1)中，所述海藻酸钠和聚吡咯的质量比为10:（0.5-3）；

铁盐为FeCl₃·6H₂O，钴盐为CoCl₂·6H₂O，第二溶液中钴盐与铁盐的摩尔比为1:0.5-2；步骤1)中，所述第一溶液中海藻酸钠和水的固液质量比为1:50；第二溶液中金属盐和水的固液质量比为2.5:50；

海藻酸钠与CoCl₂·6H₂O的质量比为1:（1-2）；

步骤2)中，冷冻干燥为将材料放入-10℃至-15℃冰箱中冷冻12 h后再放入-40℃至-50℃冷冻干燥机干燥24 h；步骤2)中，高温煅烧参数为2℃/min的升温速率，250-260℃煅烧1h，然后以5℃/min的升温速率，在790-810℃煅烧1 h；

步骤3)中，碳气凝胶固体粉末与三聚氰胺比例为1:（1-3），然后溶于去离子水搅拌浸渍12 h；步骤3)中，焙烧的温度为790-810℃；焙烧加热速率为5℃/min；焙烧的时间为1 h。

2.按照权利要求1所述的一种基于海藻酸钠的铁钴合金/氮共掺杂碳气凝胶电催化材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，第一溶液与第二溶液进行混合并静置的温度为20℃。

3.按照权利要求1所述的一种基于海藻酸钠的铁钴合金/氮共掺杂碳气凝胶电催化材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，水洗是使用去离子水清洗2-5次。

4.按照权利要求1所述的一种基于海藻酸钠的铁钴合金/氮共掺杂碳气凝胶电催化材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中材料浸渍后放入真空干燥箱100℃干燥12 h。

5.按照权利要求1-4任一项所述的方法制备得到的基于海藻酸钠的铁钴合金/氮共掺杂碳气凝胶电催化材料。

6.按照权利要求1-4任一项所述的方法制备得到的基于海藻酸钠的铁钴合金/氮共掺杂碳气凝胶电催化材料在锌空气电池上的应用。