本發(fā)明涉及納米材料，具體涉及催化材料，特別是涉及一種電極催化及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、催化劑在電解水或燃料電池技術(shù)中起著關鍵作用。它們是用于在電極表面催化還原反應的材料。然而，催化劑的貴金屬的高成本限制了其在大規(guī)模應用中的普及。為了降低成本并提高效率，研究人員不斷開發(fā)了各種催化劑，以改善催化活性和穩(wěn)定性。

2、因此，為了克服現(xiàn)有的技術(shù)問題，需要進一步研究和開發(fā)新的制備技術(shù)，以提高催化劑的催化性能和穩(wěn)定性，降低制備成本及催化劑的貴金屬成本，這將有助于推動電解水及相關清潔能源領域中的應用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種電極催化劑及其制備方法，以降低制備成本，實現(xiàn)對顆粒尺寸和分散性的精確控制，并實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。

2、為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種電極催化劑，包括：

3、納米顆粒團簇，包括至少三種金屬元素；以及

4、分散層，形成于所述納米顆粒團簇的納米顆粒之間。

5、在一實施例中，所述納米顆粒團簇為高熵納米顆粒團簇。

6、在一實施例中，所述納米顆粒團簇的尺寸小于50nm。

7、在一實施例中，所述分散層包括甘油、檸檬酸(鹽)、羧甲基纖維素、十八烷基硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、氯化(溴化)十六烷基吡啶、硬脂酸、油酸、月桂酸、聚丙烯酸的一種或多種的混合。

8、在不同實施例中，電極催化劑的制備方法包括如下步驟：

9、配制前驅(qū)體混合液，所述前驅(qū)體混合液包括過渡金屬前驅(qū)體及分散劑；以及

10、將所述前驅(qū)體混合液經(jīng)過攪絆、反應、及干燥的步驟，得到所述電極催化劑。

11、在一實施例中，所述過渡金屬前驅(qū)體的過渡金屬元素包括：mn、cr、fe、co、ni、cu、zn、mo、w、鑭系稀土元素的兩種或多種的混合。

12、在一實施例中，所述分散劑和金屬離子濃度摩爾比例為1:100～100:1。

13、在一實施例中，所述分散劑包括甘油、檸檬酸(鹽)、羧甲基纖維素、十八烷基硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、氯化(溴化)十六烷基吡啶、硬脂酸、油酸、月桂酸、聚丙烯酸的一種或多種的混合。

14、本發(fā)明還提供一種制氫電解槽用的電極，包括：基材及如上所述的電極催化劑。

15、本發(fā)明還提供一種制氫電解槽，包括如上所述的電極。

16、如上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

17、本發(fā)明可以控制納米顆粒尺寸，限制團聚；同時，限制熱解時合金氧化物結(jié)晶，從而降低結(jié)晶度豐富缺陷活性位點。本發(fā)明的納米顆粒團簇的活性位點暴露較高，且具有較高的導電性。

18、再者，本發(fā)明可在溫和反應環(huán)境下高效快速地還原制備出具有較小納米顆粒尺寸的合金納米顆粒，并形成電催化材料。

技術(shù)特征：

1.一種電極催化劑，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極催化劑，其特征在于：所述納米顆粒團簇為高熵納米顆粒團簇。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極催化劑，其特征在于：所述納米顆粒團簇的尺寸小于50nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極催化劑，其特征在于：所述分散層包括甘油、檸檬酸(鹽)、羧甲基纖維素、十八烷基硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、氯化(溴化)十六烷基吡啶、硬脂酸、油酸、月桂酸、聚丙烯酸的一種或多種的混合。

5.一種權(quán)利要求1所述的電極催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述過渡金屬前驅(qū)體的過渡金屬元素包括：mn、cr、fe、co、ni、cu、zn、mo、w、鑭系稀土元素的兩種或多種的混合。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述分散劑和金屬離子濃度摩爾比例為1:100～100:1。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述分散劑包括甘油、檸檬酸(鹽)、羧甲基纖維素、十八烷基硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、氯化(溴化)十六烷基吡啶、硬脂酸、油酸、月桂酸、聚丙烯酸的一種或多種的混合。

9.一種制氫電解槽用的電極，其特征在于，包括：基材及權(quán)利要求1所述的電極催化劑。

10.一種制氫電解槽，其特征在于，包括權(quán)利要求9所述的電極。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于納米材料技術(shù)領域，具體公開了一種電極催化劑及其制備方法，電極催化劑包括：納米顆粒團簇，包括至少三種金屬元素；以及分散層，形成于所述納米顆粒團簇的納米顆粒之間。制備方法包括如下步驟：配制前驅(qū)體混合液；在前驅(qū)體混合液中加入還原劑，并經(jīng)過攪絆、反應、及干燥得到所述電極催化劑。本發(fā)明的納米顆粒團簇的活性位點暴露較高，且具有較高的導電性。

技術(shù)研發(fā)人員：請求不公布姓名,請求不公布姓名,周振聲
受保護的技術(shù)使用者：蘇州莒納新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21