[发明专利]基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池及其制备方法

权利要求书

1.一种基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将乙酰丙酮钯、六水合氯化镍、抗坏血酸、氯化铁、溴化钾、聚乙烯吡咯烷酮-58000和N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，在室温搅拌50～70min，然后加入六羰基钼，接着在75～85℃的油浴中反应2.5～3.5h，然后将油浴温度升高至145～155℃并反应2.5～3.5h，反应完成取出，自然冷却至室温，用乙醇-水洗涤数次，离心收集得到钯镍合金纳米片保存于乙醇中，浓度为1mg/mL_Pd；

2)将步骤1制备的钯镍合金纳米片以15～25％wt_Pd的载量负载在活性炭上制得钯镍合金纳米片催化剂；

3)取0.5～1.5mg的钯镍合金纳米片催化剂滴涂在0.5～1.5cm²碳纸上，待钯镍合金纳米片催化剂干燥后，然后将涂有钯镍合金纳米片催化剂的碳纸、泡沫镍和防水透气膜通过压片制备锌空电池阴极电极，以锌板作为锌空电池阳极电极，将所述锌空电池阴极电极、锌空电池阳极电极和电解液组装成锌空电池。

2.根据权利要求1所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，所述步骤1中，将乙酰丙酮钯、六水合氯化镍、抗坏血酸、氯化铁、溴化钾、聚乙烯吡咯烷酮-58000和N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，在室温搅拌60min，然后加入六羰基钼，接着在80℃的油浴中反应3h，然后将油浴温度升高至150℃并反应3h。

3.根据权利要求1所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述乙酰丙酮钯、六水合氯化镍、抗坏血酸、氯化铁、六羰基钼、溴化钾、聚乙烯吡咯烷酮-58000和N,N-二甲基甲酰胺的比例为16～17mg：65～75mg：88～92mg：10～11mg：73～77mg：28～32mg：28～32mg：9.8～10.2mL，其中，N,N-二甲基甲酰胺的纯度为99.9％。

4.根据权利要求1所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述乙酰丙酮钯、六水合氯化镍、抗坏血酸、氯化铁、六羰基钼、溴化钾、聚乙烯吡咯烷酮-58000和N,N-二甲基甲酰胺的比例为16mg：70mg：90mg：10.5mg：75mg：30mg：30mg：10mL，其中，N,N-二甲基甲酰胺的纯度为99.9％。

5.根据权利要求1所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，所述步骤2中，所述钯镍合金纳米片以20％wt_Pd的载量负载在活性炭上制得钯镍合金纳米片催化剂。

6.根据权利要求1所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，所述步骤3中，取1mg的钯镍合金纳米片催化剂滴涂在1cm²碳纸上，并在60℃干燥6h。

7.根据权利要求1所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，还包括：

将钯镍合金纳米片催化剂涂覆在玻碳电极上；

将涂有钯镍合金纳米片催化剂的玻碳电极在电化学工作站上进行ORR和OER测试。

8.根据权利要求1所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，以钯镍合金纳米片催化剂作为锌空电池阴极电极构成的所述锌空电池的峰值功率密度分别为162mW·cm^-2。

9.根据权利要求1所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法，其特征在于，以钯镍合金纳米片催化剂作为锌空电池阴极电极构成的所述锌空电池在10mA·cm^-2的电流密度下的循环放电时间至少为9000分钟。

10.一种基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的基于钯镍合金纳米片电催化剂的可充放电锌空电池制备方法制作而成。