[發(fā)明專利]一種鋁空氣電池用燃料鋁的制備方法

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• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111172562A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設計）人: 楊建紅
• 申請（專利權）人: 鎮(zhèn)江慧誠新材料科技有限公司
• 主分類號: C25C3/06
• 分類號: C25C3/06;C25C3/12;C25C3/18;C25C3/36
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 陳佳佳

1.一種鋁空氣電池用燃料鋁的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

(1)燃料鋁在鋁空氣電池中消耗后，生成的含有合金雜質的Al(OH)₃，再經焙燒處理后，形成含合金氧化物的氧化鋁；

(2)電解槽由耐蝕材料、保溫材料和鋼殼構成；電解槽的非碳陽極由陶瓷與合金的復合材料制備而成；陰極由硼化鈦與碳的復合材料制備而成；非碳陽極和陰極均與金屬導桿連接，引到電解槽外部；電解槽內的熔鹽電解質由氟化鹽混合物構成；

(3)電解過程將步驟(1)中得到的含合金氧化物的氧化鋁添加到電解槽內的熔鹽電解質中；設置熔鹽電解質溫度，開始電解過程；電解過程由定容下料裝置自動添加含合金氧化物的氧化鋁，直至氧化鋁的濃度為飽和濃度的80-95％；直流電從非碳陽極導桿流入，從陰極導桿流出；熔鹽電解質中的氧化鋁以及合金氧化物在直流電的作用下發(fā)生分解反應；氧氣在非碳陽極處析出；鋁與合金在陰極析出、匯聚并形成鋁合金鋁液；定期將電解槽中的鋁合金鋁液取出，鑄造成所需形狀，即得鋁空氣電池用燃料鋁。

2.根據權利要求1所述的一種鋁空氣電池用燃料鋁的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述焙燒處理的溫度為500℃-1200℃。

3.根據權利要求1所述的一種鋁空氣電池用燃料鋁的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述組成非碳陽極的陶瓷與合金的復合材料中，所述合金的成分包括Ni、Fe、Cu元素；所述陶瓷的成分含有NiO和NiFe₂O₄。

4.根據權利要求1所述的一種鋁空氣電池用燃料鋁的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述氟化鹽混合物含有NaF、KF、AlF3、CaF2、MgF2、Na3AlF6、KAlF4或Al₂O₃中的任意2種及以上。

5.根據權利要求1所述的一種鋁空氣電池用燃料鋁的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述非碳陽極和陰極使用時電極排列的結構為非碳陽極在上、陰極在下的上下結構，或為非碳陽極與陰極交錯排列的豎式結構。

6.根據權利要求1所述的一種鋁空氣電池用燃料鋁的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述熔鹽電解質溫度700-950℃。

7.根據權利要求1所述的一種鋁空氣電池用燃料鋁的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述電解槽中的鋁合金鋁液成分需要調整某種金屬成分時，通過向電解槽中添加相應金屬的氧化物來實現(xiàn)調整；所述的金屬為Mg、Zn、Pb、Sn、Ga、In、Bi、Hg、Ca或Sb中的一種或多種；所述金屬的氧化物的添加量為0.01％～10％。

8.根據權利要求1所述的一種鋁空氣電池用燃料鋁的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述電解槽中的鋁合金鋁液成分需要調整某種金屬成分時，通過向電解槽中添加相應金屬來實現(xiàn)調整；所述的金屬為Mg、Zn、Pb、Sn、Ga、In、Bi、Hg、Ca或Sb中的一種或多種；所述金屬的添加量為0.01％～10％。

9.根據權利要求1所述的一種鋁空氣電池用燃料鋁的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述電解槽中的鋁合金鋁液成分需要調整某種金屬成分時，將鋁合金鋁液取出后，在鑄造過程通過向鋁合金鋁液中添加相應金屬來實現(xiàn)調整；所述的金屬為Mg、Zn、Pb、Sn、Ga、In、Bi、Hg、Ca或Sb中的一種或多種；所述金屬的添加量為0.01％～10％。