[发明专利]铁掺杂三氟合钴酸盐析氧电催化材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种铁掺杂三氟合钴酸盐析氧电催化材料的制备方法，其特征在于包括：使主要由氟化氢、氢氧化钾、钴盐、亚铁盐、水组成的均匀水相混合反应体系于-2~99℃在氮气保护下反应0.5~2h，获得铁掺杂三氟合钴酸盐析氧电催化材料，其化学式表示为MCo_(1-x)Fe_xF₃，M表示钾离子，x=0.25，即化学式为KCo_0.75Fe_0.25F₃，所述铁掺杂三氟合钴酸盐析氧电催化材料的晶体结构为钙钛矿型立方晶系，空间群为P_m3_m空间群。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：对所述均匀水相混合反应体系通氮除氧20分钟以上。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：

向氟化氢、氢氧化钾的混合溶液中加入电解质，并控制混合溶液的温度在-2℃以下；

将钴盐、亚铁盐混合研磨后直接加入所述混合溶液中，超声振荡，之后升温至85~99℃继续反应0.5~2h，获得铁掺杂三氟合钴酸盐析氧电催化材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述电解质选自硫酸钾、硫酸钠、硝酸钾、硝酸钠、氯化钾、氯化钠、氯化钙中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述超声振荡的时间在10h以下。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述钴盐选自硫酸钴、氯化钴、硝酸钴中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述亚铁盐为硫酸亚铁铵。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于还包括：在所述反应完成后，静置分层，分离出固体，洗涤干燥，获得铁掺杂三氟合钴酸盐析氧电催化材料。

7.由权利要求1-6中任一项所述方法制备的铁掺杂三氟合钴酸盐析氧电催化材料。

8.权利要求7所述的铁掺杂三氟合钴酸盐析氧电催化材料作为析氧电催化剂于电解水制氢领域中的应用。

9.一种电解水制氢的方法，其特征在于包括：

将权利要求7所述的铁掺杂三氟合钴酸盐析氧电催化材料制成铁掺杂三氟合钴酸盐电极，所述铁掺杂三氟合钴酸盐电极包括碳糊电极、镍基电极、钛基电极或不锈钢基电极；

以所述铁掺杂三氟合钴酸盐电极为析氧电极，以镍作为析氢电极，并与碱性水溶液配合形成电解水制氢体系，通过在析氧电极与析氢电极之间通电，实现电解水制氢。