[發(fā)明專利]一種基于碳纖維膜集流體的鋰空氣電池的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310307262.8
• 申請(qǐng)日: 2013-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN103367840A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何平;蔣頡;周豪慎;韓民;王玨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M12/06
• 分類號(hào): H01M12/06;H01M4/92
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種基于碳纖維膜集流體的鋰空氣電池的制備方法，其制備步驟如下：

a.?采用貴金屬或者過渡金屬氧化物為靶材，通過氣相聚集法團(tuán)簇束流源產(chǎn)生納米粒子，通過絕熱膨脹獲得納米粒子束流，再經(jīng)過準(zhǔn)直器進(jìn)入高真空沉積室而形成高度定向的納米粒子束流；

b.?旋轉(zhuǎn)襯底座，使碳纖維膜集流體襯底與納米粒子束流成10⁰入射角，并保持碳纖維膜集流體襯底與阻擋掩模位于納米粒子束的曝射區(qū)內(nèi)；

c.?控制納米粒子束流，對(duì)碳纖維膜集流體襯底沉積10s~3min，得到負(fù)載有納米粒子的碳纖維膜集流體；

d.?將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的聚四氟乙烯乳液與乙炔黑按質(zhì)量比70:30混合，攪拌均勻成漿料，然后置于搟膜機(jī)進(jìn)行搟膜沖片，得到防水透氣膜；

e.?將步驟c的沉積有納米粒子的碳纖維膜集流體置于步驟d的防水透氣膜之上，通過壓片機(jī)壓片粘合，得到鋰空氣電池的空氣電極（2），烘干；

f.?在氬氣氛圍的手套箱內(nèi)，按圖1所示組裝紐扣式鋰空氣電池，將帶有圓孔的電池殼正極（1）、空氣電極（2）、滴有電解液（9）的鋰電隔膜（3）和吸液膜（4）、鋰片（5）、不銹鋼墊片（6）、彈簧片（7）和電池殼負(fù)極（8）依次疊加；

g.?將步驟f組裝好的紐扣式鋰空氣電池置于紐扣電池封裝機(jī)上進(jìn)行封裝。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于碳纖維膜集流體的鋰空氣電池的制備方法，其特征在于在步驟a中所述的貴金屬靶材為金、鉑、鈀，過渡金屬氧化物靶材為氧化錳、氧化鐵、氧化鈷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于碳纖維膜集流體的鋰空氣電池的制備方法，其特征在于在步驟b中碳纖維膜集流體是由單質(zhì)碳纖維構(gòu)成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于碳纖維膜集流體的鋰空氣電池的制備方法，其特征在于在步驟c中所述的沉積有納米粒子的碳纖維膜集流體作為鋰空氣電池的催化層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于碳纖維膜集流體的鋰空氣電池的制備方法，其特征在于在步驟f中所述的鋰空氣電池的空氣電極（2）是由碳纖維膜催化層和防水透氣膜壓制而成。