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利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法與流程

733   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:派爾森環(huán)??萍加邢薰?nbsp; 
2023-09-14 16:51:32


一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法與流程

本發(fā)明屬于廢棄資源利用以及催化化學(xué)領(lǐng)域,涉及一種應(yīng)用于電解水析氧催化劑的制備方法,具體涉及一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法。

背景技術(shù):

電解水反應(yīng)在清潔能源制備中具有重要的意義。近些年來,作為電解水反應(yīng)的一個半反應(yīng),析氫反應(yīng)(her)發(fā)展迅速;然而另一個半反應(yīng),析氧反應(yīng)(oer)卻因其復(fù)雜的四電子過程所致的緩慢動力學(xué)特征成為制約電解水反應(yīng)整體效率的瓶頸。長久以來,高析氧活性的電催化劑通常是貴金屬ir,ru基材料。然而這兩種元素的稀有性決定了發(fā)展儲量豐富的過渡族oer高活性催化劑的緊迫性。為此,為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),針對oer反應(yīng)的催化劑已經(jīng)歷了廣泛的研究,如氧化物、氫氧化物、磷化物、氮化物和硫族化合物等。因此,迫切需要設(shè)計出所需資源豐富、成本低廉的非貴金屬催化劑。

三元鎳鈷錳酸鋰是鋰離子電池已廣泛應(yīng)用的正極材料,擁有比單元正極材料更高的比容量和更低的成本。但是,隨著其大量的使用以及其使用壽命的限制,退役后的鋰離子電池必然會面臨回收處置的問題。為了將其進行回收并資源化利用,避免簡單的按照危廢進行處置。將廢棄的三元正極材料中的金屬進行有效回收并進行二次利用,即將這些廢棄的三元電極材料中的鈷、鎳、錳三種金屬通過耦合的方法資源化處理,實現(xiàn)其增值利用具有十分重要的經(jīng)濟價值和環(huán)保意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素:

為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域的不足,本發(fā)明提供了一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法,在制備過程中通過泡沫銅和十六烷基三甲基溴化銨的加入,使在等離子體的氣氛下,鎳、鈷、錳離子和泡沫銅在該反應(yīng)溶液體系下能夠與氧原子快速進行原位反應(yīng),迅速形成具有大量活性位點的三元金屬氧化物,整個生產(chǎn)過程簡單,反應(yīng)的原子利用率高,過程易于控制,成本低,適用于大規(guī)模生產(chǎn)。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:

一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法,按照如下的步驟順序依次進行:

(1)將將廢棄三元鎳鈷錳酸鋰正極材料經(jīng)過粉碎后過篩,取篩下物,將篩下物磨成粉,放入稀鹽酸中浸泡,取上清液記為a;

(2)向a加入氫氧化鈉溶液,至溶液ph值為7為止,得b;

在本步驟中,b溶液的ph需控制在7,即此處溶液為中性,通過氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液中三種金屬離子的濃度,以使溶液中的鎳、鈷、錳離子濃度適應(yīng)后續(xù)的等離子體放電反應(yīng)過程,該處的ph值與溶液中的三種金屬離子濃度是密切相關(guān)的,而三種金屬的離子濃度影響后續(xù)等離子體放電過程原位反應(yīng),在等離子體放電反應(yīng)時,各個元素具有競爭反應(yīng),同時,等離子體放電反應(yīng)還影響各金屬原子的分布,既要保證等離子體放電時,每種元素易于捕捉,同時放電過程還不能使其過快進行原位反應(yīng),而催化劑材料中含有的三種金屬元素的量與其活性位點、形貌和最終的催化性能有關(guān),各元素發(fā)揮了協(xié)同作用以提高催化劑的催化性能,因此其離子含量需要控制在一定范圍內(nèi),此處溶液的ph小于7或者大于7均無法制備出本發(fā)明所述的催化劑;

(3)向b中加入十六烷基三甲基溴化銨,得c;

在本步驟中,十六烷基三甲基溴化銨的加入是為了進行調(diào)和反應(yīng)溶液,使其達到均勻穩(wěn)定狀態(tài),使后續(xù)等離子體放電反應(yīng)中的三種金屬離子濃度達到最佳的反應(yīng)效果,防止其局部濃度過高,影響離子放電過程中反應(yīng)的穩(wěn)定性,進而影響制備的催化劑的催化穩(wěn)定性;另一方面也可防止其由于溶液中離子不均勻?qū)е碌碾x子放電過程,三種金屬原子捕捉率降低,導(dǎo)致后續(xù)等離子體放電反應(yīng)過程中制備的電催化劑為非三元電催化劑;

(4)向c放入直徑為1cm×1cm的泡沫銅,以泡沫銅為工作電極,以c為反應(yīng)溶液,將泡沫銅侵泡在c溶液表面,同時在氧氣氣氛下對泡沫銅進行等離子體放電,使其表面快速高效發(fā)生化學(xué)反應(yīng);

本步驟中,氧氣在等離子體放電的過程中產(chǎn)生大量的電子能量,能夠激活泡沫銅周圍的金屬離子和氧氣發(fā)生反應(yīng),進而快速形成形貌規(guī)則的co-ni-mn三元金屬氧化物;

(5)將上述自支撐電極依次經(jīng)過無水乙醇和去離子水洗滌3-6次,真空干燥后,即獲得了高活性三元金屬氧化物析氧催化劑。

作為本發(fā)明的限定:

(一)步驟(1)中,所述篩下物磨成粉的粒徑為400目。

(二)步驟(1)中,所述稀鹽酸的濃度為3-6m,浸泡時間10-15h。

(三)步驟(3)中,所述十六烷基三甲基溴化銨濃度為8-16g/l;

在本步驟中,向b溶液中加入的十六烷基三甲基溴化銨濃度小于8g/l時,會出現(xiàn)溶液中的鎳、鈷、錳離子濃度不均勻,等離子體放電時,捕集金屬原子的效果差,進而導(dǎo)致后續(xù)等離子體反應(yīng)過程中制備的電催化劑為非三元金屬析氧催化劑,不僅使反應(yīng)的原子利用率降低,還會影響電催化劑的催化活性;向b溶液中加入的十六烷基三甲基溴化銨濃度大于16g/l時,會出現(xiàn)溶液中的鎳、鈷、錳離子濃度局部過高,進而導(dǎo)致后續(xù)等離子體反應(yīng)過程中制備的三元金屬析氧催化劑不穩(wěn)定,進而影響電催化的穩(wěn)定效果;

(四)步驟(4)中,所述等離子體放電電壓150v,反應(yīng)時間180-300s;

在該步驟中,等離子體放電電壓以及放電時間對于最終產(chǎn)品的形貌以及粒徑是具有重要影響的,當(dāng)放電電壓小于150v時,會出現(xiàn)金屬離子在泡沫銅上反應(yīng)不充分,進而導(dǎo)致自支撐電極粘結(jié)性差,導(dǎo)致電催化劑在電催化過程中容易脫落,影響催化效果;當(dāng)放電電壓大于150v時,會出現(xiàn)在放電的過程中快速產(chǎn)生較多的納米粒子,易團聚,導(dǎo)致納米粒子間電解液離子和電子傳輸減弱,電催化性能下降;

等離子體放電時間小于180s時,會出現(xiàn)在放電過程中產(chǎn)生的納米粒子密度較小,導(dǎo)致納米粒子電催化性能下降;等離子體放電時間大于300s時,會出現(xiàn)在放電過程中產(chǎn)生較多的納米粒子,導(dǎo)致納米粒子間電解液離子和電子傳輸減弱,電催化性能下降;

(五)步驟(5)中,所述干燥溫度為60-100℃,干燥時間為6-12h。

(六)步驟(4)中,所述泡沫銅厚度為0.01cm。

本發(fā)明還有一種限定,所述高活性三元金屬氧化物析氧催化劑是由納米棒交錯組成的三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu),納米棒直徑為100-200nm;

眾所周知,催化劑的形貌結(jié)構(gòu)與其催化性能息息相關(guān),在本申請中由納米棒交錯組成的三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu),納米棒直徑為100-200nm,這種結(jié)構(gòu)為其擁有大比表面積和大量的活性位點奠定了基礎(chǔ),與此同時,在本發(fā)明的反應(yīng)過程中十六烷基三甲基溴化銨的存在和等離子體放電過程氧的原位反應(yīng)對于制備該結(jié)構(gòu)形貌的催化劑是至關(guān)重要的。

上述的制備方法作為一個整體以制備本發(fā)明所述的催化劑,其各個步驟是息息相關(guān)無法進行割裂的。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:

1、本發(fā)明采用廢棄三元鎳鈷錳正極材料為原料,通過化學(xué)溶出方法獲得鈷離子、鎳離子、錳離子,反應(yīng)條件溫和,實現(xiàn)了最大程度回收金屬離子,成本低。

2、在制備過程中通過十六烷基三甲基溴化銨加入為等離子體反應(yīng)過程奠定基礎(chǔ),通過等離子體原位反應(yīng)使廢棄三元鎳鈷錳正極材料進行資源化,反應(yīng)的原子利用率高,生產(chǎn)過程簡單,工藝可控,適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

3、在等離子體放電的過程中原位引入氧原子,使制備的三元金屬氧化物具有更多的活性位點,其析氧催化性能有了較大的提升,同時催化過程中三元金屬氧化物的協(xié)同催化,使得催化劑具有較好的催化活性及穩(wěn)定性,循環(huán)了1000圈后其催化性能基本保持不變。

4、實現(xiàn)了廢物回收資源化利用,可大規(guī)模生產(chǎn),實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

本發(fā)明適用于對廢棄的鋰離子電池中三元鎳鈷錳酸鋰正極材料進行回收并資源化利用,以進一步制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例1所制得的樣品的透射電子顯微鏡圖;

圖2是本發(fā)明實施例2制得的樣品的電催化lsv圖;

圖3是本發(fā)明實施例3所制得的樣品的高倍率透射電子顯微鏡圖;

圖4是本發(fā)明實施例4所制得的樣品的電催化循環(huán)穩(wěn)定性圖;

圖5是本發(fā)明實施例5所得制得的樣品的元素分析圖;

圖6是本發(fā)明實施例6所得樣品的透射電子顯微鏡圖;

圖7是本發(fā)明實施例4、實施例5、實施例6所制備樣品在300mv的過電位下的電流密度對比圖。

具體實施方式

下述實施例中所用試劑如無特殊說明均為市售試劑,所用的制備方法以及檢測方法如無特殊說明均采用現(xiàn)有技術(shù)。

實施例1

一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法,按照如下的步驟順序依次進行:

(11)將廢棄的鋰離子電池中的三元鎳鈷錳酸鋰正極材料(含鎳、鈷、錳)經(jīng)過粉碎后過篩,取篩下物,將篩下物磨成粉,過400目篩,放入3m稀鹽酸中浸泡10h,取上清液記為a;

(12)向a加入一定量的氫氧化鈉溶液,至溶液ph值為7為止,得b;

(13)向b中加入十六烷基三甲基溴化銨8g/l,得c;

(14)向c放入直徑為1cm×1cm的泡沫銅(厚度0.01cm),以泡沫銅為工作電極,以c為反應(yīng)溶液,將泡沫銅侵泡在c溶液表面,同時在氧氣氣氛下對泡沫銅在150v電壓下進行等離子體放電180s,使其在其表面快速高效發(fā)生化學(xué)反應(yīng);

(15)將上述自支撐電極依次經(jīng)過無水乙醇和去離子水洗滌3次,在60℃真空干燥6h,即獲得了高活性三元金屬氧化物析氧催化劑。

對上述制備的產(chǎn)物進行測試,圖1是本發(fā)明實施例1所制得的樣品的透射電子顯微鏡圖,由此圖可知,該材料是由很多納米棒互相交錯在一起形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這種交錯的結(jié)構(gòu)有利于電解液離子和電子的傳輸。

實施例2

一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法,按照如下的步驟順序依次進行:

(21)將廢棄三元鎳鈷錳酸鋰正極材料經(jīng)過粉碎后過篩,取篩下物,將篩下物磨成粉,過400目篩,放入4m稀鹽酸中浸泡15h,取上清液記為a;

(22)向a加入一定量的氫氧化鈉溶液,至溶液ph值為7為止,得b;

(23)向b中加入十六烷基三甲基溴化銨16g/l,得c;

(24)向c放入直徑為1cm×1cm的泡沫銅(厚度0.01cm),以泡沫銅為工作電極,以c為反應(yīng)溶液,將泡沫銅侵泡在c溶液表面,同時在氧氣氣氛下對泡沫銅在150v電壓下進行等離子體放電300s,使其在其表面快速高效發(fā)生化學(xué)反應(yīng);

(25)將上述自支撐電極依次經(jīng)過無水乙醇和去離子水洗滌6次,在100℃真空干燥12h,即獲得了高活性三元金屬氧化物析氧催化劑。

圖2是本發(fā)明實施例2所制得的樣品的循環(huán)穩(wěn)定性測試圖,結(jié)果表明,該催化劑在催化循環(huán)了10000s后催化性能基本保持不變,具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。

實施例3

一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物電催化劑的方法,按照如下的步驟順序依次進行:

(31)將廢棄三元鎳鈷錳酸鋰正極材料經(jīng)過粉碎后過篩,取篩下物,將篩下物磨成粉,過400目篩,放入6m稀鹽酸中浸泡12h,取上清液記為a;

(32)向a加入一定量的氫氧化鈉溶液,至溶液ph值為7為止,得b;

(33)向b中加入十六烷基三甲基溴化銨10g/l,得c;

(34)向c放入直徑為1cm×1cm的泡沫銅(厚度0.01cm),以泡沫銅為工作電極,以c為反應(yīng)溶液,將泡沫銅侵泡在c溶液表面,同時在氧氣氣氛下對泡沫銅在150v電壓下進行等離子體放電250s,使其在其表面快速高效發(fā)生化學(xué)反應(yīng);

(35)將上述自支撐電極依次經(jīng)過無水乙醇和去離子水洗滌5次,在80℃真空干燥10h,即獲得了高活性三元金屬氧化物析氧催化劑。

圖3是本發(fā)明實施例3所制得的樣品的高倍率下的透射電子顯微鏡圖,由圖可以看出樣品是由很多納米棒交錯組成,納米棒直徑100-200nm。這種相互交錯的三維結(jié)構(gòu)具有大的比表面積和活性位點,因此,其電催化析氧活性高,催化性能好。本實施例還對所制得的樣品進行了循環(huán)穩(wěn)定性測試(未示出圖),結(jié)果表明,該催化劑在催化循環(huán)了10000s后催化性能基本保持不變,具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。

實施例4

一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物電催化劑的方法,按照如下的步驟順序依次進行:

(41)將廢棄三元鎳鈷錳酸鋰正極材料經(jīng)過粉碎后過篩,取篩下物,將篩下物磨成粉,過400目篩,放入5m稀鹽酸中浸泡13h;取上清液記為a;

(42)向a加入一定量的氫氧化鈉溶液,至溶液ph值為7為止,得b;

(43)向b中加入十六烷基三甲基溴化銨12g/l,得c;

(44)向c放入直徑為1cm×1cm的泡沫銅(厚度0.01cm),以泡沫銅為工作電極,以c為反應(yīng)溶液,將泡沫銅侵泡在c溶液表面,同時在氧氣氣氛下對泡沫銅在150v電壓下進行等離子體放電200s,使其在其表面快速高效發(fā)生化學(xué)反應(yīng);

(45)將上述自支撐電極依次經(jīng)過無水乙醇和去離子水洗滌5次,在70℃真空干燥8h,即獲得了高活性三元金屬氧化物析氧催化劑。

圖4是本發(fā)明實施例4所制得的樣品的循環(huán)穩(wěn)定性測試圖,結(jié)果表明,該催化劑在催化循環(huán)了1000圈后催化性能基本保持不變,具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。

實施例5對比例

本實施例為一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備析氧電催化劑的方法,與實施例4的制備步驟相似,不同之處僅在于:制備過程中不采取等離子體放電。

具體步驟按照如下順序依次進行:

(51)將廢棄三元鎳鈷錳酸鋰正極材料經(jīng)過粉碎后過篩,取篩下物,將篩下物磨成粉,過400目篩,放入5m稀鹽酸中浸泡13h,取上清液記為a;

(52)向a加入一定量的氫氧化鈉溶液,至溶液ph值為7為止,得b;

(53)分別向b中加入十六烷基三甲基溴化銨12g/l,得c;

(54)向c放入直徑為1cm×1cm的泡沫銅(厚度0.01cm),以泡沫銅為工作電極,以c為反應(yīng)溶液,將泡沫銅侵泡在c溶液表面,使其在其表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng);

(55)將上述自支撐電極依次經(jīng)過無水乙醇和去離子水洗滌5次,在70℃真空干燥8h,即獲得了樣品。

圖5是本發(fā)明實施例5所制得的樣品的元素分析圖,由此圖可知該材料為cu的單金屬氧化物,證明廢棄三元鎳鈷錳酸鋰正極材料中的鈷離子、鎳離子、錳離子在沒有等離子體電壓下沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而使其催化劑的催化活性非常差。

實施例6對比例

本實施例為一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備析氧催化劑的方法,與實施例4的制備步驟相似,不同之處僅在于:制備過程中不加入十六烷基三甲基溴化銨。

具體步驟按照如下順序依次進行:

(61)將廢棄三元鎳鈷錳酸鋰正極材料經(jīng)過粉碎后過篩,取篩下物,將篩下物磨成粉,過400目篩,放入5m稀鹽酸中浸泡13h,取上清液記為a;

(62)向a加入一定量的氫氧化鈉溶液,至溶液ph值為7為止,得b;

(63)向b中放入直徑為1cm×1cm的泡沫銅(厚度0.01cm),以泡沫銅為工作電極,以b為反應(yīng)溶液,將泡沫銅侵泡在b溶液表面,同時在氧氣氣氛下對泡沫銅在150v電壓下進行等離子體放電200s,使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng);

(64)將上述自支撐電極依次經(jīng)過無水乙醇和去離子水洗滌5次,在70℃真空干燥8h,即獲得了多元金屬氧化物析氧催化劑。

圖6是本發(fā)明實施例6所制備樣品透射電子顯微鏡圖。如圖可知,反應(yīng)溶液中不加入十六烷基三甲基溴化銨,在等離子體放電發(fā)生反應(yīng)過程中合成的納米棒催化劑相互團聚在一起,極大降低了其比表面積,同時在催化過程中易脫落,降低了其催化穩(wěn)定性,這大大降低了電催化劑的催化效果。

圖7是本發(fā)明實施例4、實施例5和實施例6所制備樣品的電流密度對比圖。如圖可知,在等離子體放電條件和十六烷基三甲基溴化銨的共同作用下,實施例4所制備的析氧催化劑的催化活性在300mv的電壓下,其電流密度分別是實施例5和實施例6的80倍和6倍。這一結(jié)果說明利用等離子體放電反應(yīng)的方法和十六烷基三甲基溴化銨的加入對制備高活性的co-ni-mn三元金屬析氧催化劑具有很重要的作用,在制備過程中,溶液中的金屬離子在十六烷基三甲基溴化銨的作用下,離子分布均勻,使其在等離子體放電的過程中氧原子能夠和co、ni、mn三種離子快速發(fā)生反應(yīng),進而能夠形成三元金屬氧化物,并形成了本申請所述的相互交聯(lián)的三維納米棒形貌,在催化析氧過程中,co、ni、mn三種金屬和氧之間進行協(xié)同催化,形成有利于電催化反應(yīng)進行的復(fù)合活性中心,從而達到協(xié)同催化的效果。

最后應(yīng)說明的是:以上所述的各實施例僅用于說明本發(fā)明技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分或全部技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。

技術(shù)特征:

1.一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法,其特征在于,按照如下的步驟順序依次進行:

(1)將將廢棄三元鎳鈷錳酸鋰正極材料經(jīng)過粉碎后過篩,取篩下物,將篩下物磨成粉,放入稀鹽酸中浸泡,取上清液記為a;

(2)向a加入氫氧化鈉溶液,至溶液ph值為7為止,得b;

(3)向b中加入十六烷基三甲基溴化銨,得c;

(4)向c放入直徑為1cm×1cm的泡沫銅,以泡沫銅為工作電極,以c為反應(yīng)溶液,將泡沫銅侵泡在c溶液表面,同時在氧氣氣氛下對泡沫銅進行等離子體放電,使其表面快速高效發(fā)生化學(xué)反應(yīng);

(5)將上述自支撐電極依次經(jīng)過無水乙醇和去離子水洗滌3-6次,真空干燥后,即獲得了高活性三元金屬氧化物析氧催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法,其特征在于,步驟(1)中,所述篩下物磨成粉的粒徑為400目。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法,其特征在于,步驟(1)中,所述稀鹽酸的濃度為3-6m,浸泡時間10-15h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法,其特征在于,步驟(3)中,所述十六烷基三甲基溴化銨濃度為8-16g/l。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法,其特征在于,步驟(4)中,所述等離子體放電電壓150v,反應(yīng)時間180-300s。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法,其特征在于,步驟(5)中,所述干燥溫度為60-100℃,干燥時間為6-12h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法,其特征在于,步驟(4)中,所述泡沫銅厚度為0.01cm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法,其特征在于,所述高活性三元金屬氧化物析氧催化劑是由納米棒交錯組成的三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu),納米棒直徑為100-200nm。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法,(1)將廢棄三元鎳鈷錳酸鋰正極材料過篩后篩下物磨成粉,放入稀鹽酸中浸泡,取上清液記為A;(2)向A加入NaOH溶液,至溶液中性止,得B;(3)向B中加入十六烷基三甲基溴化銨,得C;(4)向C放入泡沫銅,以泡沫銅為工作電極,C為反應(yīng)溶液,將泡沫銅侵泡在C溶液表面,氧氣氣氛下對泡沫銅等離子體放電,使其在表面快速發(fā)生化學(xué)反應(yīng);(5)將上述自支撐電極洗滌后干燥,即獲得了高活性三元金屬氧化物析氧催化劑。本發(fā)明方法簡單,條件溫和,可實現(xiàn)快速制備高活性析氧催化劑,制備的催化劑由納米棒交錯組成的三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu),催化劑性能穩(wěn)定。

技術(shù)研發(fā)人員:李虎林;李毅;蔡建榮;杜佳;鄭成;王宇;魏海濱;楊霄

受保護的技術(shù)使用者:派爾森環(huán)保科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日:2020.12.29

技術(shù)公布日:2021.04.09
聲明:
“利用廢棄三元鎳鈷錳酸鋰制備高活性三元金屬氧化物析氧催化劑的方法與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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