[發(fā)明專利]用于金屬?空氣電池的空氣自呼吸陰極

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380050179.5
• 申請(qǐng)日: 2013-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN104662721B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·C·鮑爾;R·J·波特;J·D·B·沙曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 莊信萬豐股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/90
• 分類號(hào): H01M4/90;H01M12/08;C01D13/00;C01F17/00;C25B11/00;H01M4/86
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 柳冀

1.用于金屬-空氣電池的空氣自呼吸陰極，包括

(i)導(dǎo)電集電器；和

(ii)金屬-離子導(dǎo)電介質(zhì)；

其特征在于所述陰極進(jìn)一步包括具有焦綠石型結(jié)構(gòu)的式(AA’)_a(BB’)_bO_c的金屬氧化物

其中：

A和A’相同或不同且選自RE、鎂、鈣、鍶、鋇、鋰、鈉、鉀、銦、鉈、錫、鉛、銻和鉍，其中RE選自釔、鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥；

B選自Ru、Ir、Os、Rh、Ti、Sn、Ge、Mn、Ta、Nb、Mo、W、Zr和Pb；

B’不存在或選自Ru、Ir、Os、Rh、Ca、Mg、In、Tl、Sn、Pb、Sb、Bi、Ge、Ta、Nb、Mo、W、Zr或RE，其中RE選自釔、鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥；

c是3-11；

(a+b):c的原子比是1:1-1:2；

a:b的原子比是1:1.5-1.5:1；

其中A和A’的至少一個(gè)選自堿金屬、堿土金屬和RE，

和其中a是1.33-3，b是2并且c是3-10。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的空氣自呼吸陰極，其中a是2，b是2并且c是6-7。

3.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的空氣自呼吸陰極，其中A是堿金屬并且A’選自堿土金屬和RE。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)的空氣自呼吸陰極，其中A和A’選自RE、鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋇、鉛和鈰。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的空氣自呼吸陰極，其中A和A’選自鈉、鉀、鈣、鍶和鈰。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的空氣自呼吸陰極，其中B選自釕、銥和鈦。

7.根據(jù)權(quán)利要求1的空氣自呼吸陰極，其中：

A是Na；

A’是RE；

B是Ti、Sn、Ge、Ru、Mn、Ir、Os或Pb；

B’不存在或是Ti、Sn、Ge、Ru、Mn、Ir、Os或Pb；

a是2；

b是2；和

c是6-7。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2的空氣自呼吸陰極，其中所述空氣自呼吸陰極進(jìn)一步包括多孔導(dǎo)電材料，其中任選地(i)所述金屬氧化物負(fù)載在多孔導(dǎo)電材料上，或者(ii)所述金屬氧化物與多孔導(dǎo)電材料密切混合。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2的空氣自呼吸陰極，其中所述空氣自呼吸陰極進(jìn)一步包括氧還原催化劑。

10.根據(jù)權(quán)利要求9的空氣自呼吸陰極，其中所述氧還原催化劑負(fù)載在高表面積載體材料上。

11.根據(jù)權(quán)利要求1或2的空氣自呼吸陰極，其中所述空氣自呼吸陰極進(jìn)一步包括粘結(jié)劑。

12.根據(jù)權(quán)利要求4的空氣自呼吸陰極，其中A和A’選自鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋇、鉛、鈰、鐠和鋱。

13.金屬-空氣電池，包括根據(jù)權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)的空氣自呼吸陰極、陽極和空氣自呼吸陰極和陽極之間的電解質(zhì)或電解液。

14.根據(jù)權(quán)利要求13的金屬-空氣電池，其中所述陽極包括活性陽極材料和陽極集電器，其中活性陽極材料包括鋰。

15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的金屬-空氣電池，其中所述電解質(zhì)或電解液是非質(zhì)子的。