[發(fā)明專利]一種電極材料、其制備方法和包含該電極材料的鈉–空氣電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010518080.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111628179B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許冠南;康瑤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 澳門(mén)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/86
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/86;H01M4/92;H01M12/08;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京金信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 錢(qián)程;嚴(yán)彩霞

1.一種電極材料，其特征在于，所述電極材料包括：

導(dǎo)電基體，其為缺陷CoV水滑石結(jié)構(gòu)，以及

金屬鉑顆粒，其覆蓋于所述導(dǎo)電基體的至少一個(gè)表面上，

所述導(dǎo)電基體的厚度為1nm-50nm；缺陷為陰離子空位和陽(yáng)離子空位，以及

所述金屬鉑顆粒的直徑為1-20nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極材料，其中，所述缺陷CoV水滑石結(jié)構(gòu)為超薄多孔結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極材料，其中，

所述導(dǎo)電基體的厚度為2nm至20nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極材料，其中，

所述導(dǎo)電基體的厚度為3nm至10nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極材料，其特征在于，所述金屬鉑顆粒的直徑為1-10nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極材料，其特征在于，所述金屬鉑顆粒的直徑為1-5nm。

7.一種電極材料的制備方法，其特征在于包括：

S1)將鈷鹽均勻分散在溶劑中得到鈷鹽溶液，將釩酸鹽與堿的混合溶液加入到鈷鹽溶液中得到沉淀物；

S2)將上述沉淀物分散于溶劑中后加入鉑鹽，攪拌，以得到混合物；

S3)將NaBH₄加入到上述混合物中，攪拌，分離以得到電極材料，

其中，在步驟S1中，以金屬含量計(jì)，鈷：釩的摩爾比為5:1-8:1，堿與金屬，即鈷和釩之和的摩爾比為4:1至1:1。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其中，

在步驟S1中，以金屬含量計(jì)，堿與金屬，即鈷和釩之和的摩爾比為2:1-1:1。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其中，

在步驟S1)中，所使用的鈷鹽是鈷的硝酸鹽、硫酸鹽或氯化物，所使用的釩酸鹽是釩酸銨、釩酸鈉或釩酸鉀，所使用的鉑鹽是氯鉑酸鉀，所述堿是氫氧化鈉或氫氧化鉀。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其中，各反應(yīng)物的濃度以金屬計(jì)為：鈷鹽0.1-10mol/L、釩鹽0.1-10mol/L、氫氧化鈉0.1-10mol/L、硼氫化鈉0.1-10mol/L、鉑鹽0.1-10mol/L。

11.一種電極材料，其根據(jù)權(quán)利要求7-10中任一項(xiàng)所述的制備方法制備。

12.一種鈉-空氣電池，其特征在于包括：包含根據(jù)權(quán)利要求1-6和11的任一項(xiàng)所述的電極材料的空氣陰極，以及液態(tài)陽(yáng)極、固態(tài)電解質(zhì)和水系電解液。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鈉-空氣電池，其中，所述液態(tài)陽(yáng)極為聯(lián)苯鈉溶液，所述固態(tài)電解質(zhì)為Al₂O₃或NASICON快離子導(dǎo)體，所述水系電解液為NaOH水溶液。