[發(fā)明專利]一種摻雜鉍酸銀的二氧化錳催化劑及氧電極制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210558848.7
• 申請(qǐng)日: 2012-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN103022519A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘軍青;楊萌;孫艷芝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/90
• 分類號(hào): H01M4/90;H01M4/88;H01M12/06;B01J23/68
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種Ag₄Bi₂O₅摻雜MnO₂的氧還原催化劑，其特征是由Ag₄Bi₂O₅摻雜的MnO₂、膨脹石墨和經(jīng)過(guò)預(yù)處理的活性碳組成。

2.如權(quán)利要求1所述的催化劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)?首先將MnO₂和Ag₄Bi₂O₅放于研缽中磨細(xì)后再干混均勻，將得到的粉末轉(zhuǎn)移至攪拌器中，再加入膨脹石墨和活性碳，進(jìn)行再次干混；

(2)?在上述混合物中加入重量比為0.2-3倍的溶劑后進(jìn)行濕混，得到漿液；

(3)?在上述漿液中滴加一定重量比的PTFE后進(jìn)行超聲分散，得到黏稠的催化劑漿液備用；

????其中步驟(2)中所用溶劑為乙醇、丙醇、異丙醇或者水中的任意一種。

3.如權(quán)利要求1所述的催化劑的各組分的重量百分比是：

催化劑：30-77.5%(其中鉍酸銀摻雜量為催化劑含量的1%～20%)；

膨脹石墨：10-30%；

活性碳：10-30%；

PTFE：2.5-10%。

4.如權(quán)利要求1所述預(yù)處理的活性碳的處理過(guò)程是先用3?mol?L^-1鹽酸煮沸，用水洗滌至中性，重復(fù)以上步驟3次，除去其中酸溶性雜質(zhì)，再用5?mol?L^-1的堿煮半小時(shí)后用水洗滌至中性，重復(fù)煮沸3次，以除去堿溶性雜質(zhì)，隨后用丙酮洗滌3次，用來(lái)除去有機(jī)物，最后用真空干燥后過(guò)300目篩網(wǎng)備用。

5.一種Ag₄Bi₂O₅摻雜MnO₂的氧電極的制備方法是包括以下步驟：

(1)采用鎳網(wǎng)、碳布、不銹鋼網(wǎng)、碳紙、泡沫鎳中的任一種為導(dǎo)電集流體；

(2)選用乙醇、甲醇、丙醇、異丙醇、丙酮中的一種或任意兩種混合為溶劑；

(3)選用催化劑漿液均勻涂在導(dǎo)電集流體上，于40-90?℃干燥箱中干燥后得到催化劑，疏水層碾壓成膜的厚度控制在20-300?μm。

6.如權(quán)利要求5所述的氧電極的疏水層的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)按一定的重量比稱取樟腦和乙炔黑放入反應(yīng)器中，加入相當(dāng)于上述混合物重量百分比為2-150%的乙醇進(jìn)行攪拌，保持?jǐn)嚢杷俣?0-300轉(zhuǎn)/分，攪拌10-60分鐘，直至混合均勻；

(2)?向上述混合液中加入一定重量比的PVDF，再加入相當(dāng)于上述混合液重量百分比為10-300%的乙醇后，保持原有攪拌速度，再次攪拌；

(3)?在上述混合漿液中滴加相當(dāng)于漿液重量比為0.1-3倍的去離子水，保持原有攪拌速度，繼續(xù)攪拌5-60分鐘，使樟腦完全析出；

(4)?最后加入相當(dāng)于漿液一定重量百分比的PTFE，繼續(xù)攪拌5-100分鐘，使混合物成為具有延展性的團(tuán)狀物；

(5)?將上述團(tuán)狀物在輥壓機(jī)上碾壓成膜，得到疏水層；

(6)?將疏水層在1-20?MPa的壓力下壓制在催化層上，并在50-120?℃下的干燥箱加熱0.5-4?小時(shí)，實(shí)現(xiàn)疏水層的造孔過(guò)程得到氧電極成品。

7.如權(quán)利要求6所述的樟腦、乙炔黑、PVDF和PTFE四種物質(zhì)之間的重量比為1：0.1-0.8：2-20：1-15。