[发明专利]一类自支撑金属磷化物纳微结构电极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一类自支撑金属磷化物纳微结构电极材料的制备方法，其特征在于，制备包括如下步骤：步骤1，将金属盐加入到溶剂中得到混合液A；步骤2，将粉碎的磷粉末作为磷化剂加入到上述步骤1所得的混合液A中，得到混合液B；步骤3，将助剂加入到混合液B中，得到混合液C；步骤4，将混合液C转入反应釜中，加入导电基质，合釜，加热，进行磷化反应，直接生长磷化物纳微结构，随后，依次经过水和乙醇洗涤，再经烘干，得到一类自支撑金属磷化物纳微结构电极材料。

2.根据权利要求1所述的一类自支撑金属磷化物纳微结构电极材料的制备方法，其特征在于，金属盐、磷化剂、助剂、导电基质的物质的量之比为1:1～100:1～200:1～50。

3.根据权利要求1所述的一类自支撑金属磷化物纳微结构电极材料的制备方法，其特征在于，所述金属盐的金属选自铁、钴、镍、铜、锌、锰、钼、铬、镉、钨、钒、钛、锆、锡、铅、镓、铟、银、铝、镧、铈、钇、钕、铒中一种或两种以上组合；所述的金属的加入方式是分批加入或一批加入；所述的溶剂选自水、甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、丁醇、二氧六环、乙二醇、甘油、丙二醇、丁二醇、四氢呋喃、甲酸甲酯、甲乙酮、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、二硫化碳中一种或两种以上组合。

4.根据权利要求1所述的一类自支撑金属磷化物纳微结构电极材料的制备方法，其特征在于，所述的磷选自黄磷、白磷、红磷、黑磷中的一种或两种以上组合。

5.根据权利要求1所述的一类自支撑金属磷化物纳微结构电极材料的制备方法，其特征在于，所述的助剂选自甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、正丙胺、二正丙胺、三正丙胺、异丙胺、二异丙胺、三异丙胺、三丁胺、三辛胺、N-异丙基羟胺、苯基羟胺、乙二胺、丙二胺、羟乙基胺、二羟乙基胺、三羟乙基胺、乌洛托品、氨基氰、双氰胺、三聚氰胺、N,N-二甲基甲酰胺、氨水、水合肼、尿素、硫脲、硒脲、硫代乙酰胺、吡咯、1-氨基吡咯、2-氨基吡咯、咪唑、2-氨基咪唑、4-氨基咪唑、3-氨丙基咪唑、三氮唑、3-氨基三氮唑、3,5-二氨基三氮唑、四氮唑、5-氨基四氮唑、吡啶、吡嗪、四氢吡啶、六氢吡啶、四氢吡嗪、六氢吡嗪中的一种或两种以上组合。

6.根据权利要求1所述的一类自支撑金属磷化物纳微结构电极材料的制备方法，其特征在于，所述的导电基质选自泡沫钛、泡沫铝、泡沫镍、泡沫铁、泡沫铜、泡沫钴、泡沫银、泡沫镍铜、泡沫镍钴、泡沫铜钴、泡沫镍铬、碳布、铜箔、钼箔、泡沫镍石墨烯、泡沫镍基合金、泡沫钴基合金、泡沫铁基合金、泡沫铜基合金中的一种。

7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一类自支撑金属磷化物纳微结构电极材料的制备方法，其特征在于，所述的磷化反应，温度为20-250℃，时间为1-144小时。

8.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一类自支撑金属磷化物纳微结构电极材料的制备方法，其特征在于，所述的烘干过程，温度为20-150℃，时间为1-12h。

9.一类自支撑金属磷化物纳微结构电极材料，其特征在于，所述的自支撑金属磷化物纳微结构电极材料是由权利要求1-8任一所述的方法制得的。

10.一种权利要求1-9任一所述方法制备的自支撑金属磷化物纳微结构电极材料的应用，其特征在于，用于电催化分解水制取氢气和氧气的电极材料；用于电催化分解氯化钠模拟海水制取氢气和氧气的电极材料；用于电催化分解海水制取氢气和氧气的电极材料；用于电催化分解淡化海水制取氢气和氧气的电极材料；用于电催化分解纯化海水制取氢气和氧气的电极材料；或者用于燃料电池氧还原反应的电极材料，应用场景可以是酸性、碱性或者中性条件。