钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线及其制备方法和应用的制作方法

文档序号:5033439阅读:134来源:国知局
专利名称:钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线及其制备方法和应用的制作方法
技术领域
本发明属于纳米材料与电化学器件技术领域,具体涉及一种钙钛矿型镧锶钴氧 (LSCO)分级介孔结构纳米线及其制备方法,该材料可作为在锂空气电池、燃料电池或其他电化学器件的催化剂材料。
背景技术
锂空气电池以其超高的比容量和能量密度被储能领域学者们广泛关注,由于其正极参与化学反应的O2不在电池内部而来源于外界环境,因此锂空气电池可以提供超高的能量密度(5000 Wh/kg),为相同质量锂离子电池的十倍以上。同时反应过程不会产生对环境有害的物质,为研究新一代高容量绿色储能器件提供了选择,未来可能会在电动汽车等领域中得到较为广泛的应用。由于电池反应产物和电解液分解产物如Li2O、Li202、Li2CO3等在正极部分沉积,分解产物附着在电池催化剂表面,对氧气传输通道产生堵塞,使催化剂利用效率大大降低,导致普通锂空气电池无法提供足够的能量密度。分级介孔纳米材料由于其大的比表面积、更好的通透性、更多的表面活性位等结构特征,能减少锂空气电池反应产物和电解液分解产物对氧气传输通道的堵塞,提高催化剂利用效率,提高锂空气电池能量密度,使其具备在催化、电化学等多方面的广泛的应用前景。由于钙钛矿型镧锶钴氧材料的结构缺陷,可提供良好的氧气通道,在电催化领域具有重要的应用。另外,采用简单的多步微乳液自组装的方法,结合后期慢速退火处理,仅需要控制反应时间与反应温度,即可实现产物可控合成,方法简单,利于市场化推广。

发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单,具有优良电催化性能的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线及其制备方法。本发明还提供了钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线作为锂空气电池、燃料电池或其他电化学器件的催化剂材料的应用。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线,其直径为10(Tl50 nm,长度为1-2 μ m,其比表面积高达96. 8 m2/g,其由大量相互连接的纳米短棒搭接而成,搭接部分形成大量堆积孔,所述的纳米短棒直径为3(T50 nm,其表面存在大量由于结构缺陷而造成的小孔,其为下述方法制备的产物
1)按异辛烷正丁醇=15 18ml 3 ml配制异辛烷/正丁醇混合液,加入3. O g CTAB,磁力搅拌直至无大颗粒,重复上述步骤,得到两份异辛烷-正丁醇-CTAB的混合物;
2)再将2.75 ml的I M KOH水溶液缓慢滴加入到步骤I)得到的其中一份异辛烷_正丁醇-CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的KOH微乳液;
3)配制O. 5 mol/L 的 La (NO3) 3、Sr (NO3) 2 和 Co (NO3) 2 水溶液,按 La (NO3) 3 Sr (NO3) 2 Co (NO3)2=O. 5ml :0. 5ml :1ml均匀混合,缓慢滴加入步骤I)得到的另一份异辛烷/正丁醇/CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的La(NO3)3-Sr(NO3)2 -Co (NO3)2微乳液;
4)将步骤2)所得的KOH微乳液和步骤3 )所得的La (NO3) 3 -Sr (NO3) 2 -Co (NO3) 2微乳液混合,快速搅拌I小时,然后缓慢搅拌4飞小时,得到产物;
5)将步骤4)得到的产物离心分离,用乙醇和去离子水反复离心洗涤、干燥,得到钙钛矿 型镧锶钴氧分级介孔纳米线。按上述方案,洗涤得到的产物在80°C下干燥12 24小时。按上述方案,还包括有退火处理,即将干燥产物在氩气下以1°C /min的升温速度升温到 75(T850°C。所述的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线的制备方法,其特征在于包括有以下步骤
1)按异辛烷正丁醇=15 18ml 3 ml配制异辛烷/正丁醇混合液,加入3. O g CTAB,磁力搅拌直至无大颗粒,重复上述步骤,得到两份异辛烷-正丁醇-CTAB的混合物;
2)再将2.75 ml的I M KOH水溶液缓慢滴加入到步骤I)得到的其中一份异辛烷_正丁醇-CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的KOH微乳液;
3)配制O. 5 mol/L 的 La (NO3) 3、Sr (NO3) 2 和 Co (NO3) 2 水溶液,按 La (NO3) 3 Sr (NO3) 2 Co (NO3)2=O. 5ml :0. 5ml :1ml均匀混合,缓慢滴加入步骤I)得到的另一份异辛烷/正丁醇/CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的La(NO3)3-Sr(NO3)2 -Co (NO3)2微乳液;
4)将步骤2)所得的KOH微乳液和步骤3 )所得的La (NO3) 3 -Sr (NO3) 2 -Co (NO3) 2微乳液混合,快速搅拌I小时,然后缓慢搅拌4飞小时,得到产物;
5)将步骤4)得到的产物离心分离,用乙醇和去离子水反复离心洗涤、干燥和退火处理,得到钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线。按上述方案,洗涤得到的产物在80°C下干燥12 24小时。按上述方案,还包括有退火处理,即将干燥产物在氩气下以1°C /min的升温速度升温到 75(T850°C。所述的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线作为锂空气电池、燃料电池或其他电化学器件的催化剂材料的应用。本发明的有益效果是本发明利用多步微乳液自组装法,结合后期退火处理,获得了钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线,该材料作为锂空气电池、燃料电池或其他电化学器件等催化剂材料,有良好的电催化性能,具有极高的比电容量;本发明具有原料廉价、工艺简单环保、材料电化学性能优异的特点;本发明在锂空气电池、燃料电池或其他电化学器件上有较大的应用潜力。本发明的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线的分级介孔结构与其性能的提高密切相关,第一,电催化性能与比表面积具有紧密关系,LSCO分级介孔纳米线的比表面积高达96. 8 m2 g — \明显高于文献报道的LSCO材料和LSCO纳米颗粒11. 87 m2 g 1 ;第二,即使在电解液分解产物沉积在催化剂和电极表面的情况下,相互搭接的LSCO纳米短棒所提供的非连续的孔道结构依然可为氧气的传到提供连续的通道;第三,钙钛矿型的本身存在缺陷的结构和LSCO纳米短棒表面的多孔结构可在更低尺度上增加氧气的流动性,在动力学上提高ORR催化效率;第四,这种分级结构可有效减小材料自团聚的发生,在催化过程中保证与氧气的充分接触,充分发挥纳米材料的优势。这表明分级介孔结构可有效地提高电化
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学性能,钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线在锂空气电池、燃料电池或其他电化学器件上有较大的应用潜力。


图I是本发明实施例I所得的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线的XRD图,嵌入图为钙钛矿型镧锶钴氧原子结构模型图2是本发明实施例I所得的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线N2吸附脱附曲线,嵌入图为钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线的BJH孔径分布曲线;
图3是本发明实施例I所得的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线的SEM图4是本发明实施例I所得的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线的TEM图;
图5是本发明实施例I所得的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线的HRTEM图6是本发明实施例I所得的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线节点处的HRTEM图和所选区域FFT花样;
图7是本发明实施例I所得的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线的合成机理图8是本发明实施例I所得的的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线+活性炭(AC)的玻碳电极在不同转速下的ORR极化电流曲线;
图9是本发明实施例I所得的玻碳电极在1600 rpm的转速下的ORR、OER极化曲线;图10是基于本发明实施例I所得的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线+活性炭(AC)的锂空气电池在常压纯氧中的放电曲线。
具体实施例方式为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例I :
钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线的制备方法,包括如下步骤
O按异辛烷正丁醇=15 ml 3 ml配制异辛烷/正丁醇混合液,加入3. O g CTAB,磁力搅拌直至无大颗粒,重复上述步骤,得到两份异辛烷-正丁醇-CTAB的混合物;
2)再将2.75 ml的I M KOH水溶液缓慢滴加入到步骤I)得到的其中一份异辛烷_正丁醇-CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的KOH微乳液;
3)配制O. 5 mol/L 的 La (NO3) 3、Sr (NO3) 2 和 Co (NO3) 2 水溶液,按 La (NO3) 3 Sr (NO3) 2 Co (NO3)2=O. 5ml :0. 5ml :1ml均匀混合,缓慢滴加入步骤I)得到的另一份异辛烷/正丁醇/CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的La(NO3)3-Sr(NO3)2 -Co (NO3)2微乳液;
4)将步骤2)所得的KOH微乳液和步骤3 )所得的La (NO3) 3 -Sr (NO3) 2 -Co (NO3) 2微乳液混合,快速搅拌I小时,然后缓慢搅拌6小时,得到产物;
5)将步骤4)得到的产物离心分离,用乙醇和去离子水反复离心洗涤;洗涤的产物在80°C下干燥24小时;干燥产物在氩气下以1°C /min的升温速度升温到800°C退火处理,得到钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线。
本发明中钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线由X-射线衍射仪确定。如图I所示,X-射
5线衍射图谱表明,经退火后得到的镧锶钴氧分级介孔纳米线为纯相Laa5Sra5CO02.91,JCPDScard No. 00-048-0122: a=5. 4300 A, b=5. 4300 A, c=13. 2516 A。通过原子结构模型,确定LSCO为典型的钙钛矿结构,且由于氧缺位的存在,可能进一步增加离子或氧气的传导。如图3所示,扫描电子显微镜测试表明,产物钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线直径约为150 nm,由大量相互连接的纳米短棒搭接而成,搭接部分形成大量堆积孔。进一步信息可从TEM和HRTEM图中获得,如4_5所示,分级介孔纳米线的长度为1_2 μ m,LSCO的纳米短棒直径约40 nm,发现在LSCO纳米短棒表面仍然存在大量由于结构缺陷而造成的孔结构。近距离观察LSCO分级介孔纳米线中纳米短棒连接结点处,发现LSCO纳米短棒并不是简单搭接在一起,而是具有取向的连接。观察结点处的HRTEM图,发现在形成LSCO分级介孔纳米线时,LSCO纳米短棒在原子层面上紧密连结在一起。如图6所示,通过HRTEM的晶格条纹和在选区位置的FFT衍射花样,发现在LSCO纳米短棒之间的连结部位,存在着不同的生长方向,因此,这表明LSCO纳米短棒和分级介孔纳米线的晶化形成不是同步的。如图7所示,LSCO纳米短棒首先在La (NO3) 3,Sr (NO3) 2,Co (NO3) 2和KOH的微乳液的高速搅拌作用下晶化生长,随着搅拌速度的降低、并控制微乳液中水核尺寸的增加,LSCO纳米短棒将会发生自组装,同时,LSCO纳米短棒将自身作为模板,引导纳米短棒的进一步的取向生长,最终形成LSCO分级介孔纳米线。如图2所示,N2吸附脱附曲线和BJH孔径分布曲线表明LSCO分级介孔纳米线存在本身纳米棒表面孔道和纳米棒堆积形成的孔,平均孔径为10. 17nm,为典型介孔纳米线。分级介孔纳米线的比表面积为96. 8 m2/g,远远超过类似尺寸的纳米线。本发明中钙钛矿型镧锶钴氧(LSCO)分级介孔纳米线的氧还原反应和氧析出反应的催化活性采用旋转圆盘电极法测试,取O. 75 mg LSCO分级介孔纳米线混合4. 25 mg活性炭AC(XC-72),分散在含122 μ I质量分数为5 wt% Nafion的I ml水异丙醇体积比为3:1的液体中,超声处理,获得均质墨汁状液体。取同样质量的制备的材料,首先滴附在玻碳电极表面(直径为5mm),烘干后约20 μ g。在O. IM KOH通氧气,扫描速率SmVs—1,测试在室温下进行。如图8所示,LSCO分级介孔纳米线+AC在转速为1600 rpm时的半波电位在、.77V,相比AC、LSC0纳米颗粒+AC有明显的正移,说明经过构筑分级介孔纳米线,催化剂催化活性有明显的提高。LSCO分级介孔纳米线+AC的极限扩算电流可达-13 mA cm—2,远超过等量的活性炭或其他锂空气电池催化剂。从图9可以看出,钙钛矿型镧锶钴氧(LSCO)分级介孔纳米线具有良好的0RR、0ER
催化活性。本发明中钙钛矿型镧锶钴氧(LSCO)分级介孔纳米线组装锂空气电池在纯氧气中测试,LSCO分级介孔纳米线+AC的锂空气电池具有超高的比容量,如图10所示,可达11059mAh/g,放电平台在2. 7 V左右,对应的比能量高达27647 Wh/kg。其比容量远高于AC(1444mAh/g), LSCO纳米颗粒+AC (5302 mA/g)锂空气电池。
实施例2
钙钛矿型镧锶钴氧(LSCO)分级介孔纳米线的制备方法,包括如下步骤
O按异辛烷正丁醇=15 ml 3 ml配制异辛烷/正丁醇混合液,加入3. O g CTAB,磁力搅拌直至无大颗粒,重复上述步骤,得到两份异辛烷-正丁醇-CTAB的混合物;
2)再将2. 75 ml的I M KOH水溶液缓慢滴加入到步骤I)得到的其中一份异辛烷_正丁醇-CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的KOH微乳液;
3)配制O. 5 mol/L 的 La (NO3) 3、Sr (NO3) 2 和 Co (NO3) 2 水溶液,按 La (NO3) 3 Sr (NO3) 2 Co (NO3)2=O. 5ml :0. 5ml :1ml均匀混合,缓慢滴加入步骤I)得到的另一份异辛烷/正丁醇/CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的La(NO3)3-Sr(NO3)2 -Co (NO3)2微乳液;
4)将步骤2)所得的KOH微乳液和步骤3 )所得的La (NO3) 3 -Sr (NO3) 2 -Co (NO3) 2微乳液混合,快速搅拌I小时,然后缓慢搅拌6小时,得到产物;
5)将步骤4)得到产物离心分离,用乙醇和去离子水反复离心洗涤;洗涤的产物在80°C下干燥24小时;干燥产物在氩气下以1°C /min的升温速度升温到750°C退火处理,得到钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线。
实施例3
钙钛矿型镧锶钴氧(LSCO)分级介孔纳米线的制备方法,包括如下步骤
O按异辛烷正丁醇=18 ml 3 ml配制异辛烷/正丁醇混合液,加入3. O g CTAB,磁力搅拌直至无大颗粒,重复上述步骤,得到两份异辛烷-正丁醇-CTAB的混合物;
2)再将2.75 ml的I M KOH水溶液缓慢滴加入到步骤I)得到的其中一份异辛烷_正丁醇-CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的KOH微乳液;
3)配制O. 5 mol/L 的 La (NO3) 3、Sr (NO3) 2 和 Co (NO3) 2 水溶液,按 La (NO3) 3 Sr (NO3) 2 Co (NO3)2=O. 5ml :0. 5ml :1ml均匀混合,缓慢滴加入步骤I)得到的另一份异辛烷/正丁醇/CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的La(NO3)3-Sr(NO3)2 -Co (NO3)2微乳液;
4)将步骤2)所得的KOH微乳液和步骤3 )所得的La (NO3) 3 -Sr (NO3) 2 -Co (NO3) 2微乳液混合,快速搅拌I小时,然后缓慢搅拌5小时,得到产物;
5)将步骤4)得到产物离心分离,用乙醇和去离子水反复离心洗涤;洗涤的产物在80°C下干燥24小时;干燥产物在氩气下以1°C /min的升温速度升温到800°C退火处理,得到钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线。
实施例4
钙钛矿型镧锶钴氧(LSCO)分级介孔纳米线的制备方法,包括如下步骤
O按异辛烷正丁醇=15 ml 3 ml配制异辛烷/正丁醇混合液,加入3. O g CTAB,磁力搅拌直至无大颗粒,重复上述步骤,得到两份异辛烷-正丁醇-CTAB的混合物;
2)再将2.75 ml的I M KOH水溶液缓慢滴加入到步骤I)得到的其中一份异辛烷_正丁醇-CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的KOH微乳液;
3)配制O. 5 mol/L 的 La (NO3) 3、Sr (NO3) 2 和 Co (NO3) 2 水溶液,按 La (NO3) 3 Sr (NO3) 2 Co (NO3)2=O. 5ml :0. 5ml :1ml均匀混合,缓慢滴加入步骤I)得到的另一份异辛烷/正丁醇/CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的La(NO3)3-Sr(NO3)2 -Co (NO3)2微乳液;
4)将步骤2)所得的KOH微乳液和步骤3 )所得的La (NO3) 3 -Sr (NO3) 2 -Co (NO3) 2微乳液混合,快速搅拌I小时,然后缓慢搅拌4小时,得到产物;
5)将步骤4)得到产物离心分离,用乙醇和去离子水反复离心洗涤;洗涤的产物在80°C下干燥12小时;干燥产物在氩气下以1°C /min的升温速度升温到850°C退火处理,得到钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线。
实施例5
钙钛矿型镧锶钴氧(LSCO)分级介孔纳米线的制备方法,包括如下步骤
1)按异辛烷正丁醇=15ml:3ml配制异辛烷/正丁醇混合液,加入3. O g CTAB,磁力搅拌直至无大颗粒,重复上述步骤,得到两份异辛烷-正丁醇-CTAB的混合物;
2)再将2.75 ml的I M KOH水溶液缓慢滴加入到步骤I)得到的其中一份异辛烷_正丁醇-CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的KOH微乳液;
3)配制O. 5 mol/L 的 La (NO3) 3、Sr (NO3) 2 和 Co (NO3) 2 水溶液,按 La (NO3) 3 Sr (NO3) 2 Co (NO3)2=O. 5ml :0. 5ml :1ml均匀混合,缓慢滴加入步骤I)得到的另一份异辛烷/正丁醇/CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的La(NO3)3-Sr(NO3)2 -Co (NO3)2微乳液;
4)将步骤2)所得的KOH微乳液和步骤3 )所得的La (NO3) 3 -Sr (NO3) 2 -Co (NO3) 2微乳液混合,快速搅拌I小时,然后缓慢搅拌4小时,得到产物;
5)将步骤4)得到产物离心分离,用乙醇和去离子水反复离心洗涤;洗涤的产物在80°C下干燥12小时;得到钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线。
权利要求
1.钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线,其直径为10(Tl50nm,长度为1-2 μ m,其比表面积高达96. 8 m2/g,其由大量相互连接的纳米短棒搭接而成,搭接部分形成大量堆积孔,所述的纳米短棒直径为3(T50 nm,其表面存在大量由于结构缺陷而造成的小孔,其为下述方法制备的产物1)按异辛烷正丁醇=15 18ml 3 ml配制异辛烷/正丁醇混合液,加入3. O g CTAB,磁力搅拌直至无大颗粒,重复上述步骤,得到两份异辛烷-正丁醇-CTAB的混合物;2)再将2.75 ml的I M KOH水溶液缓慢滴加入到步骤I)得到的其中一份异辛烷_正丁醇-CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的KOH微乳液;3)配制O. 5 mol/L 的 La (NO3) 3、Sr (NO3) 2 和 Co (NO3) 2 水溶液,按 La (NO3) 3 Sr (NO3) 2 Co (NO3)2=O. 5ml :0. 5ml :1ml均匀混合,缓慢滴加入步骤I)得到的另一份异辛烷/正丁醇/CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的La(NO3)3-Sr(NO3)2 -Co (NO3)2微乳液;4)将步骤2)所得的KOH微乳液和步骤3 )所得的La (NO3) 3 -Sr (NO3) 2 -Co (NO3) 2微乳液混合,快速搅拌I小时,然后缓慢搅拌4飞小时,得到产物;5)将步骤4)得到的产物离心分离,用乙醇和去离子水反复离心洗涤、干燥,得到钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线。
2.按权利要求I所述的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线,其特征在于洗涤得到的产物在80°C下干燥12 24小时。
3.按权利要求I或2所述的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线,其特征在于还包括有退火处理,即将干燥产物在氩气下以l°c /min的升温速度升温到75(T850°C。
4.权利要求I所述的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线的制备方法,其特征在于包括有以下步骤1)按异辛烷正丁醇=15 18ml 3 ml配制异辛烷/正丁醇混合液,加入3. O g CTAB,磁力搅拌直至无大颗粒,重复上述步骤,得到两份异辛烷-正丁醇-CTAB的混合物;2)再将2.75 ml的I M KOH水溶液缓慢滴加入到步骤I)得到的其中一份异辛烷_正丁醇-CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的KOH微乳液;3)配制O. 5 mol/L 的 La (NO3) 3、Sr (NO3) 2 和 Co (NO3) 2 水溶液,按 La (NO3) 3 Sr (NO3) 2 Co (NO3)2=O. 5ml :0. 5ml :1ml均匀混合,缓慢滴加入步骤I)得到的另一份异辛烷/正丁醇/CTAB的混合物中,磁力搅拌至形成澄清稳定的La(NO3)3-Sr(NO3)2 -Co (NO3)2微乳液;4)将步骤2)所得的KOH微乳液和步骤3 )所得的La (NO3) 3 -Sr (NO3) 2 -Co (NO3) 2微乳液混合,快速搅拌I小时,然后缓慢搅拌4飞小时,得到产物;5)将步骤4)得到的产物离心分离,用乙醇和去离子水反复离心洗涤、干燥和退火处理,得到钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线。
5.按权利要求4所述的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线的制备方法,其特征在于洗涤得到的产物在80°C下干燥12 24小时。
6.按权利要求4或5所述的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线的制备方法,其特征在于还包括有退火处理,即将干燥产物在氩气下以1°C /min的升温速度升温到75(T850°C。
7.权利要求I所述的钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线作为锂空气电池、燃料电池或其他电化学器件的催化剂材料的应用。
全文摘要
本发明涉及一种钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔结构纳米线及其制备方法,其可作为在锂空气电池、燃料电池或其他电化学器件的催化剂材料,其直径为100~150nm,长度为1-2μm,其比表面积高达96.8m2/g,其由大量相互连接的纳米短棒搭接而成,搭接部分形成大量堆积孔,所述的纳米短棒直径为30~50nm,其表面存在大量由于结构缺陷而造成的小孔,本发明的有益效果是利用多步微乳液自组装法,结合后期退火处理,获得钙钛矿型镧锶钴氧分级介孔纳米线,其作为锂空气电池、燃料电池或其他电化学器件等催化剂材料,有良好的电催化性能,具有极高的比电容量;本发明具有原料廉价、工艺简单环保、材料电化学性能优异的特点。
文档编号B01J23/83GK102945969SQ201210420109
公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者麦立强, 赵云龙, 石长玮 申请人:武汉理工大学
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