[發明專利]一種過氧化鋰電極及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201611050963.8
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN108110384A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 程杰;申亞舉;楊裕生
• 申請（專利權）人: 張家港智電芳華蓄電研究所有限公司
• 主分類號: H01M12/08
• 分類號: H01M12/08;H01M4/86;H01M4/88
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 汪青;周敏

1.一種過氧化鋰電極，其特征在于：其包括基板、沉積在所述的基板中的過氧化鋰，所述的基板包括導電骨架、形成在所述的導電骨架兩側面的多孔層，所述的導電骨架為金屬材質。

2.根據權利要求1所述的過氧化鋰電極，其特征在于：所述的多孔層的厚度為0.08~0.4mm，所述的導電骨架的厚度為0.02~0.2mm。

3.根據權利要求1所述的過氧化鋰電極，其特征在于：所述的多孔層由導電劑、粘結劑、造孔劑和水形成漿料，干燥后經輥壓或燒結形成；所述的導電劑為選自鎳粉、羰基鎳粉、銀粉中的一種或幾種的組合；所述的粘接劑為選自丁苯橡膠乳、聚四氟乙烯乳液、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素鉀、海藻酸、海藻酸鈉、海藻酸鉀、羥丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素鉀中的一種或幾種的組合；所述的造孔劑為選自聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇、碳酸氫銨中的一種或幾種的組合。

4.根據權利要求1所述的過氧化鋰電極，其特征在于：所述的導電骨架為選自鎳箔、鋼箔、沖孔鋼帶、鍍鎳鋼帶、沖孔鍍鎳鋼帶、鍍鎳切拉網、不銹鋼箔、不銹鋼箔、沖孔不銹鋼帶、沖孔鍍鎳不銹鋼帶或沖孔鎳帶。

5.一種如權利要求1至4中任一項所述的過氧化鋰電極的制備方法，其特征在于：其包括如下步驟：

步驟（1）、以導電劑、粘結劑、造孔劑和水形成漿料，所述的漿料涂覆在導電骨架上，干燥后經輥壓或在氣氛保護下、在800~1000℃下燒結5~30min形成基板；

步驟（2）、在無二氧化碳的氣氛保護下，將所述的基板在氫氧化鋰溶液中在10~100℃下真空浸漬10min~30min，取出淋干或吹干；

步驟（3）、在無二氧化碳的氣氛保護下，將經步驟（2）處理后的基板在過氧化氫溶液中在10~50℃下真空浸漬10min~30min，取出淋干或吹干；

步驟（4）、在無二氧化碳的氣氛保護下，先用甲醇、乙醇或它們的混合液清洗經步驟（3）處理后的基板，再用戊烷、環己烷或它們的混合液洗滌所述的基板，于10~90℃之間真空干燥即得所述的過氧化鋰電極。

6.根據權利要求5所述的過氧化鋰電極的制備方法，其特征在于：所述的步驟（2）和所述的步驟（3）依次重復進行多次。

7.根據權利要求5所述的過氧化鋰電極的制備方法，其特征在于：所述的氫氧化鋰溶液中氫氧化鋰的質量濃度為5%~16%；所述的氫氧化鋰溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、丙酮、二噁烷、二氧雜環乙烷的一種或多種組成的混合物；

所述的過氧化氫溶液中過氧化氫的質量濃度為25%~35%；所述的過氧化氫溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、丙酮、二噁烷、二氧雜環乙烷的一種或多種組成的混合物。

8.根據權利要求5所述的過氧化鋰電極的制備方法，其特征在于：所述的氫氧化鋰溶液中還包括占所述的氫氧化鋰質量1%~15%的添加劑，所述的添加劑為選自硝酸鋰、亞硝酸鋰、釩酸鋰、鉻酸鋰、鉬酸鋰、鎢酸鋰、高錳酸鋰、一氧化鈷、一氧化鉛中的一種或多種組成的混合物。

9.根據權利要求5所述的過氧化鋰電極的制備方法，其特征在于：步驟（1）中的保護性氣氛為選自氮氣、氫氣、氨氣中的一種或幾種的組合；步驟（2）、步驟（3）、步驟（4）中的保護性氣氛獨立地選自氮氣、氦氣、氬氣中的一種或幾種的組合。

10.一種鋰空氣電池，其特征在于：所述的鋰空氣電池的正極采用權利要求1至4中任一項所述的過氧化鋰電極。