本公开涉及镍氢电池催化剂，尤其涉及一种镍氢电池用催化剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、高压镍氢电池因其高能量密度、长循环寿命和良好的环保性能等特点，在能源储存与转换领域的应用正在不断扩展，其市场需求也呈现出快速增长的趋势。随着技术的进步，高压镍氢电池的性能也在不断提升，其充电速度、能量密度和安全性等方面都得到了显著的改善。
2、然而，高压镍氢电池的发展也面临着一些挑战，其中之一就是催化剂问题。催化剂在高压镍氢电池中扮演着至关重要的角色，它直接影响着电池的性能和寿命。相关技术中，高压镍氢电池所实际使用的析氢反应（her）与氢氧化反应（hor）双功能催化剂主要是铂基的材料，通过大量铂的活性位来实现高效长寿命使用。受限于铂的使用，其成本十分昂贵。而其他非铂类材料的稳定性或催化活性存在明显不足。
技术实现思路
1、有鉴于此，为了至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一，本公开提供了一种镍氢电池用催化剂及其制备方法和应用。
2、根据本公开一个方面的实施例，提供了一种镍氢电池用催化剂的制备方法，包括：将镍源与碳基材料的混合物进行预烧结，得到负载镍的碳基材料；将贵金属化合物负载到上述负载镍的碳基材料上，得到催化剂前驱体；以及将上述催化剂前驱体在还原性气氛中煅烧，得到上述镍氢电池用催化剂；其中，上述贵金属化合物包括铂化合物。
3、根据本公开的实施例，上述预烧结在保护气氛或还原性气氛中进行。
4、根据本公开的实施例，上述预烧结的温度为400~600℃，时间为1~3h。
5、根据本公开的实施例，上述煅烧的温度为300~500℃，时间为0.5~2h。
6、根据本公开的实施例，上述还原性气氛中的还原性气体包括氢气、一氧化碳或氨气中的一种或多种。
7、根据本公开的实施例，上述将贵金属化合物负载到上述负载镍的碳基材料上，得到催化剂前驱体包括：将上述负载镍的碳基材料加入包含贵金属化合物的溶液中，使上述贵金属化合物负载到上述负载镍的碳基材料上，得到上述催化剂前驱体。
8、根据本公开的实施例，其中，上述包含贵金属化合物的溶液中铂化合物的浓度为0.001~0.020mol/l。
9、根据本公开的实施例，将镍源与碳基材料的混合物进行预烧结之前，还包括：采用酸性溶液对上述碳基材料进行预处理；通过干法或湿法混合，制备上述镍源与碳基材料的混合物。
10、根据本公开另一个方面的实施例，提供了一种镍氢电池用催化剂，上述催化剂包括碳基材料、镍和贵金属，上述镍和上述贵金属负载在上述碳基材料上，上述贵金属全部或部分位于上述镍的外层；其中，上述贵金属包括铂。
11、根据本公开的实施例，上述贵金属还包括钌、铱、钯中的至少一种。
12、根据本公开的实施例，上述镍和上述碳基材料的重量比为（2~10）:100。
13、根据本公开的实施例，上述贵金属与上述镍的摩尔比为（0.2~4）:10。
14、根据本公开的实施例，上述碳基材料包括碳纳米管、活性炭、石墨烯、碳纳米纤维、炭黑、碳毡中的一种或多种。
15、根据本公开实施例再一个方面的实施例，提供了一种镍氢电池，上述镍氢电池包括上述制备方法制得的镍氢电池用催化剂或上述镍氢电池用催化剂。
16、根据本公开的实施例，首先将镍源与碳基材料的混合物进行预烧结，将镍负载到碳基材料上，得到负载镍的碳基材料；再将贵金属化合物负载到负载镍的碳基材料上，得到催化剂前驱体，使包括铂化合物的贵金属化合物全部或部分位于镍的外层，保证了贵金属的催化效果；最后在还原性气氛组中进行煅烧，增加了镍和贵金属的表面活性，制得的镍氢电池用催化剂具有较高her/hor双功能催化活性和稳定性。此外，本公开实施例提供的制备方法工艺简化，有利于大规模生产和应用。
17、根据本公开的实施例，碳基材料为载体，以镍和贵金属为活性组分，其中包括铂在内的贵金属全部或部分位于镍的外层，在保证催化活性和稳定性的同时，降低了贵金属铂的用量。
1.一种镍氢电池用催化剂的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预烧结在保护气氛或还原性气氛中进行；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为300~500℃，时间为0.5~2h；
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述将贵金属化合物负载到所述负载镍的碳基材料上，得到催化剂前驱体包括：
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，将镍源与碳基材料的混合物进行预烧结之前，还包括：
6.一种镍氢电池用催化剂，其特征在于，所述催化剂包括碳基材料、镍和贵金属，所述镍和所述贵金属负载在所述碳基材料上，所述贵金属全部或部分位于所述镍的外层；
7.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于，所述贵金属还包括钌、铱、钯中的至少一种。
8.根据权利要求6或7所述的催化剂，其特征在于，所述镍和所述碳基材料的重量比为（2~10）:100；
9.根据权利要求6或7所述的催化剂，其特征在于，所述碳基材料包括碳纳米管、活性炭、石墨烯、碳纳米纤维、炭黑、碳毡中的一种或多种。
10.一种镍氢电池，其特征在于，所述镍氢电池包括权利要求1~5任一项所述的制备方法制得的镍氢电池用催化剂或权利要求6~9任一项所述的镍氢电池用催化剂。
