[發明專利]一種鎂水電池陰極及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201811490013.6
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN111293303B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 王二東;王雪亮;劉乾鋒;孫公權
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M4/06;H01M4/08;H01M6/34
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 毛薇;李馨

1.一種鎂水電池陰極，其特征在于，所述陰極包括基底和負載在基底上的金屬顆粒以及催化劑；所述基底為泡沫銅、銅網、泡沫鎳、鎳網、鈦網中的一種；所述的金屬顆粒為錫、銅、銀的一種或兩種以上；所述催化劑為鉑納米粒子；所述鉑納米粒子的載量為1-20ug/cm²，所述鉑納米粒子被金屬顆粒分隔開，通過金屬顆粒在基底表面的陣列分布，形成一定的空隙，使負載的鉑納米粒子均勻分布在基底上。

2.根據權利要求1所述的鎂水電池陰極，其特征在于，所述的金屬顆粒的直徑為0.5-2微米；所述的鉑納米粒子的直徑為10-60nm。

3.根據權利要求1所述的鎂水電池陰極，其特征在于，所述基底為泡沫鎳，所述泡沫鎳厚度為0.5-2.0mm，面密度為100-300g/m²。

4.一種權利要求1所述鎂水電池陰極的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)金屬顆粒的制備：將基底置于含金屬顆粒前驅體的溶液中進行化學沉積反應得到負載金屬顆粒的基底；所述含金屬顆粒前驅體的溶液pH為中性，濃度為100～500mg/L；所述化學沉積反應的溫度為30℃-70℃，反應時間為1-4h；

(2)鎂水電池陰極的制備：將步驟(1)所得負載金屬顆粒的基底浸漬于含有鉑鹽的溶液中進行化學沉積反應得到陰極前體，所述含有鉑鹽的溶液pH值為2-3，所述化學沉積反應溫度為30-70℃；反應時間為1-6h；

(3)鎂水電池陰極的后處理：將步驟(2)所得陰極前體取出干燥，得到所述鎂水電池陰極。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的金屬顆粒前驅體為氯化錫、氯化銅或硝酸銀。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的鉑鹽為氯鉑酸或氯亞鉑酸。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，干燥溫度為25-40℃，環境濕度為30-50%，干燥時間為1-3h。

8.一種權利要求1所述鎂水電池陰極在鎂水電池中的應用，其特征在于，所述應用為：鎂水電池陰極作為氫析反應陰極。