本发明属于材料化学以及电化学研究领域，特别涉及一种利用α-mno2对双钙钛矿氧化物sr2ni0.4co1.6o6进行改性的方法。
背景技术：
金属-空气电池，也被称为“半燃料”电池，是一种介于原电池和燃料电池之间的一种清洁、高效的绿色电池，由正极、负极和电解质溶液组成。对于可充电式金属-空气电池，催化剂具备还原氧气的性能，同时具备氧化氧离子的性能。钙钛矿是一种新型的复合氧化物，具有良好的热稳定性、热敏电阻性、超导特性、氧吸附性能、离子导电性、表面的酸-碱特性、铁磁性以及氧化还原性等特点，最典型的钙钛矿分子通式为abo3。钙钛矿型复合氧化物结构稳定、价格低廉、室温下就有较高的电子导电性，并且对氧还原和氧析出反应都具有很高的电催化活性，因此成为具有很大前途的双效空气电极电催化剂。本发明通过复合不同的α-mno2的量来研究与双钙钛矿复合的最佳值，提高空气电极的电化学性能。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种利用α-mno2对双钙钛矿氧化物sr2ni0.4co1.6o6的催化性能进行改性的方法。
本发明的思路：利用α-mno2作为改性剂，与abo3型双钙钛矿氧化物sr2ni0.4co1.6o6通过添加的方法来制备改性催化剂，以提高氧电极的电化学性能。
具体步骤为：
(1)采用溶胶-凝胶法制备双钙钛矿氧化物sr2ni0.4co1.6o6。按化学计量比分别称取硝酸锶、硝酸镍、硝酸钴和一水合柠檬酸于烧杯中，加入无水乙醇溶解，然后搅拌30分钟，调节溶液的ph值，水浴蒸发至乙醇蒸干，将所得的产物干燥后自然冷却至室温，再将烧杯放进马弗炉中350℃预烧30min，自然冷却至室温并充分研磨后，将得到的黑色粉末再次放入马弗炉，800℃煅烧5h，自然冷却至室温后，充分研磨得到黑色粉末状双钙钛矿氧化物。
(2)称取0.9482gkmno4、2mlhcl(37％)和30ml去离子水加入200ml烧杯中，磁力搅拌30min，然后倒入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，置于140℃的干燥箱中干燥12h，冷却至常温，接着用无水乙醇抽滤洗涤，洗涤后在30℃下干燥12h，得到α-mno2。
(3)将步骤(1)制得的sr2ni0.4co1.6o6氧化物按80％、60％、40％、20％和0％与步骤(2)制得的α-mno2按20％、40％、60％、80％和100％的质量比例混合，二者比例之和为100％，得到α-mno2对双钙钛矿氧化物sr2ni0.4co1.6o6改性的催化剂。
本发明方法利用α-mno2对双钙钛矿氧化物sr2ni0.4co1.6o6进行表面改性后，氧电极的电化学性能有所提高。
具体实施方式
实施例1：
(1)采用溶胶-凝胶法制备双钙钛矿氧化物sr2ni0.4co1.6o6。按化学计量比分别称取硝酸锶、硝酸镍、硝酸钴和一水合柠檬酸于烧杯中，加入无水乙醇溶解，然后搅拌30分钟，调节溶液的ph值，水浴蒸发至乙醇蒸干，将所得的产物干燥后自然冷却至室温，再将烧杯放进马弗炉中350℃预烧30min，自然冷却至室温并充分研磨后，将得到的黑色粉末再次放入马弗炉，800℃煅烧5h，自然冷却至室温后，充分研磨得到黑色粉末状双钙钛矿氧化物。
(2)称取0.9482gkmno4、2mlhcl(37％)和30ml去离子水加入200ml烧杯中，磁力搅拌30min，然后倒入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，置于140℃的干燥箱中干燥12h，冷却至常温，接着用无水乙醇抽滤洗涤，洗涤后在30℃下干燥12h，得到α-mno2。
(3)将步骤(1)制得的sr2ni0.4co1.6o6氧化物与步骤(2)制得的α-mno2以80％：20％的质量比例进行混合，得到α-mno2对双钙钛矿氧化物sr2ni0.4co1.6o6改性的催化剂。
实施例2：
(1)采用溶胶-凝胶法制备双钙钛矿氧化物sr2ni0.4co1.6o6。按化学计量比分别称取硝酸锶、硝酸镍、硝酸钴和一水合柠檬酸于烧杯中，加入无水乙醇溶解，然后搅拌30分钟，调节溶液的ph值，水浴蒸发至乙醇蒸干，将所得的产物干燥后自然冷却至室温，再将烧杯放进马弗炉中350℃预烧30min，自然冷却至室温并充分研磨后，将得到的黑色粉末再次放入马弗炉，800℃煅烧5h，自然冷却至室温后，充分研磨得到黑色粉末状双钙钛矿氧化物。
(2)称取0.9482gkmno4、2mlhcl(37％)和30ml去离子水加入200ml烧杯中，磁力搅拌30min，然后倒入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，置于140℃的干燥箱中干燥12h，冷却至常温，接着用无水乙醇抽滤洗涤，洗涤后在30℃下干燥12h，得到α-mno2。
(3)将步骤(1)制得的sr2ni0.4co1.6o6氧化物与步骤(2)制得的α-mno2以60％：40％的质量比例进行混合，得到α-mno2对双钙钛矿氧化物sr2ni0.4co1.6o6改性的催化剂。
实施例3：
(1)采用溶胶-凝胶法制备双钙钛矿氧化物sr2ni0.4co1.6o6。按化学计量比分别称取硝酸锶、硝酸镍、硝酸钴和一水合柠檬酸于烧杯中，加入无水乙醇溶解，然后搅拌30min，调节溶液的ph值，水浴蒸发至乙醇蒸干，将所得的产物干燥后自然冷却至室温，再将烧杯放进马弗炉中350℃预烧30min，自然冷却至室温并充分研磨后，将得到的黑色粉末再次放入马弗炉，800℃煅烧5h，自然冷却至室温后，充分研磨得到黑色粉末状双钙钛矿氧化物。
(2)称取0.9482gkmno4、2mlhcl(37％)和30ml去离子水加入200ml烧杯中，磁力搅拌30min，然后倒入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，置于140℃的干燥箱中干燥12h，冷却至常温，接着用无水乙醇抽滤洗涤，洗涤后在30℃下干燥12h，得到α-mno2。
(3)将步骤(1)制得的sr2ni0.4co1.6o6氧化物与步骤(2)制得的α-mno2以40％：60％的质量比例进行混合，得到α-mno2对双钙钛矿氧化物sr2ni0.4co1.6o6改性的催化剂。
实施例4：
(1)采用溶胶-凝胶法制备双钙钛矿氧化物sr2ni0.4co1.6o6。按化学计量比分别称取硝酸锶、硝酸镍、硝酸钴和一水合柠檬酸于烧杯中，加入无水乙醇溶解，然后搅拌30min，调节溶液的ph值，水浴蒸发至乙醇蒸干，将所得的产物干燥后自然冷却至室温，再将烧杯放进马弗炉中350℃预烧30min，自然冷却至室温并充分研磨后，将得到的黑色粉末再次放入马弗炉，800℃煅烧5h，自然冷却至室温后，充分研磨得到黑色粉末状双钙钛矿氧化物。
(2)称取0.9482gkmno4、2mlhcl(37％)和30ml去离子水加入200ml烧杯中，磁力搅拌30min，然后倒入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，置于140℃的干燥箱中干燥12h，冷却至常温，接着用无水乙醇抽滤洗涤，洗涤后在30℃下干燥12h，得到α-mno2。
(3)将步骤(1)制得的sr2ni0.4co1.6o6氧化物与步骤(2)制得的α-mno2以20％：80％的质量比例进行混合，得到α-mno2对双钙钛矿氧化物sr2ni0.4co1.6o6改性的催化剂。
采用chi660e电化学工作站对以上实施例制得的催化剂进行测试，结果如下：
(1)阴极极化曲线中，随着电流密度的增加，电压值的绝对值都在逐渐变大。在电流密度为100ma.cm-2，α-mno2添加量为20％、40％、60％、80％所对应的氧电极的电压分别为-0.518v，-0.375v、-0.468v和-0.433v。
(2)阳极极化曲线中，在电流密度100ma.cm-2时，20％、40％、60％、80％所对应的氧电极的电压分别为0.761v，0.65v，0.705v、0.692v；在测试截止电压1v时，α-mno2的添加量为40％所对应的氧电极的极限电流密度为362ma.cm-2，大于其他催化剂所对应的极限电流，催化活性最好。
(3)添加了α-mno2后，电极稳态的绝对值明显变低，且稳定性更好，其中α-mno2的添加量为40％时所对应的催化剂的活性更好。