[發明專利]鋰空氣電池正極及其制備方法

有效

• 申請號: 201310524508.7
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103560256A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 魏進平;張彰;周震
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰空氣電池正極材料，其特征在于它的質量組成為：

催化劑為5-30％

碳材料為40-80％

粘結劑為5-30％

所述的催化劑為金屬納米顆粒高分散在微米級的碳片上的復合材料；

所述碳材料為乙炔黑、超導炭黑、碳纖維、石墨烯、超導炭黑、科琴黑、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩一種或兩種以上任意比例的混合物；

所述粘結劑為聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、羧甲基纖維素鈉、聚乙二醇和丁苯樹脂一種或兩種以上任意比例的混合物。

2.如權利要求1所述的鋰空氣電池正極的材料，其特征在于所述金屬納米顆粒為鈷、鎳、銅、鋅、錳、鉻、鉬、釩或釔。

3.如權利要求1所述的鋰空氣電池正極的材料，其特征在于所述金屬納米顆粒為鈷、鎳。

4.如權利要求1所述的鋰空氣電池正極的材料，其特征在于所述金屬納米顆粒為20-60nm。

5.如權利要求1所述的鋰空氣電池正極材料，其特征在于所述的催化劑的制備方法包括下述步驟；將可溶性金屬鹽，尿素，檸檬酸，溶于蒸餾水，乙醇，60-75℃下均勻攪拌1-3h，烘箱中100℃干燥10-12h；取出樣品，在氬氣環境下先350-400℃下進行預燒4-6h，之后在600-650℃下進行煅燒10-15h，從管式爐中取出，即可制得金屬／碳復合材料催化劑。

6.如權利要求5所述的鋰空氣電池正極材料，其特征在于所述的金屬鹽為氯化鈷或氯化鎳。

7.一種權利要求1所述的鋰空氣電池正極的制備方法，其特征在于包括下述步驟：

1)按計量將催化劑、碳材料和粘結劑加入氮甲基吡咯烷酮溶劑中混合均勻，磁力攪拌0.5-2小時得到混合物；

2)將上述混合物直接涂抹于集流體泡沫鎳之上，80-100℃干燥1-5小時，得到空氣正極極片。

8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于所述的催化劑為鎳、鈷納米顆粒高分散在碳片上的復合材料。