[發明專利]一種氧-金屬電池的多孔碳納米金剛石復合結構空氣電極

有效

• 申請號: 201911031116.0
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110739464B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 趙效銘
• 申請（專利權）人: 趙效銘
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;H01M4/96;H01M12/06
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

1.一種氧-金屬電池的多孔碳納米金剛石復合結構空氣電極，所述氧-金屬電池包括空氣電池，所述多孔碳納米金剛石復合結構空氣電極的特征在于：

所述復合結構空氣電極由多孔碳材料和納米金剛石顆粒組成，其多孔碳材料孔中充填納米金剛石顆粒；納米金剛石顆粒表面吸附氧氣，使空氣電極中的氧氣濃度高于電極環境的濃度；

空氣電極制備過程包括浸入過程和干燥過程為：

所述浸入過程為:將多孔碳電極浸入納米金剛石膠體溶液，納米金剛石膠體溶液在毛細現象的作用下充入碳電極孔中；

所述干燥過程為:從納米金剛石膠體溶液中取出碳電極后自然干燥或加熱干燥，自然干燥溫度范圍為20-35℃，自然干燥時間范圍為10-24小時；加熱干燥溫度范圍為50-90℃，加熱時長0.5-5小時，去除碳電極孔中溶液的水分，使金剛石顆粒沉積在碳電極孔中；

將浸入過程和干燥過程重復2-10次，控制多孔碳電極孔中的納米金剛石體積充填率在30-50％。

2.根據權利要求1所述的氧-金屬電池的多孔碳納米金剛石復合結構空氣電極，其特征在于：

所述復合結構空氣電極的由100納米至100微米的多孔碳和1納米至500納米的金剛石顆粒組成。

3.根據權利要求1所述的氧-金屬電池的多孔碳納米金剛石復合結構空氣電極，其特征在于：用碳粉燒結或粘結成預定密度和預定尺寸的多孔碳電極，碳電極的孔隙率控制在5％-20％；所述碳粉為石墨粉、碳黑粉、無定形碳粉中任意一個。