[發明專利]一種鋰空氣電池非碳正極及其制備方法、鋰空氣電池有效
| 申請號： | 201710093529.6 | 申請日： | 2017-02-21 |
| 公開（公告）號： | CN106784870B | 公開（公告）日： | 2019-08-30 |
| 發明（設計）人： | 王芳;吳其興;馮景華;孟誠誠;羅仲寬 | 申請（專利權）人： | 深圳大學 |
| 主分類號： | H01M4/86 | 分類號： | H01M4/86;H01M4/88;H01M4/90;H01M8/0232;H01M12/06;C01G53/04;C01G51/00 |
| 代理公司： | 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312 | 代理人： | 王利彬 |
| 地址： | 518000 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 空氣 電池 正極 及其 制備 方法 | ||
1.一種鋰空氣電池非碳正極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
a、利用水熱反應在泡沫鎳上形成鈷錳氫氧化物；
b、進行空氣中退火，將所述鈷錳氫氧化物轉化為MnCo2O4，獲得Ni負載MnCo2O4；
c、進行水熱反應，使所述Ni負載MnCo2O4復合氫氧化鎳；
d、在空氣中退火，使所述Ni負載MnCo2O4復合氫氧化鎳中的氫氧化鎳轉化為NiO，獲得所述鋰空氣電池非碳正極。
2.如權利要求1所述的鋰空氣電池非碳正極的制備方法，其特征在于，所述步驟a包括：
將可溶性錳鹽、可溶性鈷鹽、六次甲基四胺和NH4F按照摩爾比1:2:(10-12):(5-7)溶解于30-50mL去離子水中，獲得溶液一；
將泡沫鎳置于反應釜中，倒入上述溶液一，110℃-130℃水熱反應8～16h。
3.如權利要求1所述的鋰空氣電池非碳正極的制備方法，其特征在于，所述泡沫鎳在步驟a之前先進行預處理，所述預處理過程包括：
將泡沫鎳根據需要進行裁剪；
用去離子水沖洗后置于質量分數15-20％的鹽酸溶液浸泡30-40min；
再用去離子水沖洗后真空干燥。
4.如權利要求1所述的鋰空氣電池非碳正極的制備方法，其特征在于，所述步驟a和步驟b之間還包括清洗、干燥處理過程，所述清洗、干燥處理過程包括：
將結合鈷錳氫氧化物的泡沫鎳，用去離子水清洗3-5次，超聲30-35min后再置于真空條件下干燥。
5.如權利要求1所述的鋰空氣電池非碳正極的制備方法，其特征在于，所述步驟b包括：
將泡沫鎳置于管式爐中，在空氣中升溫至450℃，退火2-3h，獲得Ni負載MnCo2O4；所述升溫的速率為1-2℃/min。
6.如權利要求1所述的鋰空氣電池非碳正極的制備方法，其特征在于，所述步驟c包括：
將可溶性鎳鹽和六次甲基四胺按照摩爾比1：10～12溶于30-50mL去離子水中，攪拌至完全溶解，獲得溶液二；
將所述Ni負載MnCo2O4置于反應釜中，加入上述溶液二，在150-170℃水熱反應24-36h。
7.如權利要求1所述的鋰空氣電池非碳正極的制備方法，其特征在于，所述步驟d包括：
將Ni負載MnCo2O4復合氫氧化鎳置于管式爐中，在空氣中升溫至400℃，退火2-3h，獲得所述鋰空氣電池非碳正極，所述升溫的速率為1-2℃/min。
8.如權利要求1所述的鋰空氣電池非碳正極的制備方法，其特征在于，所述鋰空氣電池非碳正極中泡沫鎳的MnCo2O4復合NiO的負載量為2mg/cm2。
9.一種鋰空氣電池非碳正極，其特征在于，采用權利要求1至8任意一項所述的制備方法制成。
10.一種鋰空氣電池，其特征在于，包括權利要求9所述的鋰空氣電池非碳正極。
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