[發明專利]基于金屬集流體的鋰空氣/氧氣電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201810631758.3
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108987858B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 何平;穆曉瑋;周豪慎
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H01M12/08
• 分類號: H01M12/08;H01M4/86
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 余俊杰

1.基于金屬集流體的鋰空氣/氧氣電池，其特征在于，所述金屬集流體為納米多孔絨毛狀結構，且用于電池正極，多孔絨毛狀結構由尺寸3-4 nm的納米粒子組成；所述鋰空氣/氧氣電池由以下方法制得：

第1步、采用高能激光束掃描法，利用波長為532 nm的線性偏振激光對金屬基底進行輻照，重復照射頻率為30-60 kHz，脈沖持續時間為5-15 ns，脈沖能量為0.2-0.8 mJ；

第2步、配置平場聚焦物鏡，f=160 mm的雙振鏡掃描儀用于在x-y方向對激光束進行聚焦和掃描；

第3步、控制激光掃描速度在200-600 mm·s^-1，得到沉積納米多孔絨毛狀結構的金屬集流體；

第4步、在金屬集流體表面磁控濺射金屬納米粒子，控制功率為50-120 W，濺射時間為1-10 min，得到鋰空氣電池的空氣電極（2），烘干；所述金屬納米粒子為釕、金、鉑、鈀、氧化錳、氧化鐵或氧化鈷；

第5步、在氬氣氛圍的手套箱內，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）和電池殼負極（8）依次疊加；

第6步、將第5步組裝好的紐扣式鋰空氣電池置于紐扣電池封裝機上進行封裝。

2.根據權利要求1所述的基于金屬集流體的鋰空氣/氧氣電池，其特征在于，第1步中所述金屬為泡沫鎳、泡沫鋁、泡沫鈦、鎳網、鋁網或鈦網。