MOF衍生高活性Ni单原子氧气还原反应电催化剂制备方法

摘要

本发明提出了一种MOF衍生高活性Ni单原子做高效氧气还原反应(ORR)电催化剂的制备工艺，并介绍其在电催化方面的应用。本发明以硝酸锌、醋酸镍、二甲基咪唑为原料，在常温下利用各向异性生长的原理制得以锌为金属配体，以二甲基咪唑为有机配体的正十二面体MOF基纳米复合材料；经过热处理后得到结构完美的正二十面体碳负载Ni单原子的ORR电催化剂。该催化剂是碳负载单原子Ni，其中碳载体呈现出十二面体的结构，其结构大小约为～25nm，金属Ni以单原子的形式分散在碳载体中；该催化剂具有很高的比表面积及很小的颗粒尺寸，这有利于增加电解液与氧气的接触面积并有利于电解液/电解质的传输和扩散。因此，该材料在电催化ORR过程中具有优异的催化性能，其半波电位可达0.9V。