The invention is applicable to the field of metal air battery, an air cathode electrode, water power metal air battery and a preparation method thereof are provided, wherein the water power metal air battery comprises at least two groups of stack unit, and between the adjacent unit stack stack arrangement, the stack unit comprises a cathode air electrode, the the air cathode electrode includes a catalyst layer and a waterproof breathable collector layer; the catalytic layer includes graphene and silver nanoparticles, the waterproof breathable collector layer consists of nickel foam in grid and nano silver, the waterproof breathable layer in the collector of silver nanoparticles attached to the nickel foam set grid mesh. Air cathode electrode water power metal air battery provided by the invention, by using graphene and silver nanoparticles, increases the conductivity of the cathode in air electrode carbon powder, and then improve the conductivity of water power metal air battery. The cathode air electrode obtained by the utility model has the advantages of thinner thickness, less consumption and lower cost.
【技术实现步骤摘要】
阴极空气电极、水发电金属空气电池及制备方法
本专利技术属于金属空气电池领域,尤其涉及一种阴极空气电极、水发电金属空气电池及其制备方法。
技术介绍
水发电金属空气电池原理是运用既有的活性金属透过碳元素层与氧分子接触而发生氧化反应产生电流。大多数水发电金属空气电池都是将金属阳极置于电解液槽中,而空气电极置于槽体的侧壁,氧气透过具防水透气的空气电极进入到电解液槽中与金属离子产生氧化反应。上述水发电金属空气电池电解液槽体积大、携带不便,并且需要反复经常更换电解液,使用上较为不便。为解决这一技术问题,部分研究人员将金属空气电池的空气电极透过一层吸水层与金属阳极接触,使其更近距离地接触反应。这种水发电金属空气电池在加水前不反应、不自损,可长时间储备,携带方便、重量轻,而金属阳极的能量密度高可以较长时效的工作放电。可适用于灯具、移动通讯设备的充电等用途,提供长备、应急、即时供电的加水后发电的供电电源。然而,现有的水发电金属空气电池中,吸水层所用材料为防水性能较佳的聚四氟乙烯,而聚四氟乙烯不具导电性且内阻大,这影响了膜片整体的导电性能,进而造成电池空气电极的性能不佳,进而影响了电池的导电效能。此外,在一般的水发电金属空气电池的制备过程中皆包含了防水透气层及催化层的制备,这两者的用料、工序制程等都相近,工序耗时且材料成本高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种水发电金属空气电池的阴极空气电极及其制备方法、一种水发电金属空气电池及其制备方法,旨在提高水发电金属空气电池的导电性能和电压,同时降低其生产成本和生产时间。本专利技术是这样实现的,一种水发电金属空气电池 ...
【技术保护点】
一种水发电金属空气电池的阴极空气电极,其特征在于,所述阴极空气电极包括催化层和防水透气集电层;所述催化层包括石墨烯和纳米银,所述防水透气集电层包括泡沫镍集电网和纳米银;其中,所述防水透气集电层中的纳米银依附在所述泡沫镍集电网的网孔中。
【技术特征摘要】
1.一种水发电金属空气电池的阴极空气电极,其特征在于,所述阴极空气电极包括催化层和防水透气集电层;所述催化层包括石墨烯和纳米银,所述防水透气集电层包括泡沫镍集电网和纳米银;其中,所述防水透气集电层中的纳米银依附在所述泡沫镍集电网的网孔中。2.如权利要求1所述的阴极空气电极,其特征在于,所述纳米银的粒径为15-35nm。3.如权利要求1所述的阴极空气电极,其特征在于,所述石墨烯与所述催化层中的纳米银的质量比为1:8-10;所述石墨烯和所述催化层中的纳米银在所述催化层中的质量分数为5%-10%。4.如权利要求1所述的阴极空气电极,其特征在于,所述催化层还包括催化剂,所述催化剂包括氧化银及二氧化锰;所述氧化银在所述催化层中的质量分数为3%-10%,所述二氧化锰在所述催化层中的质量分数为8%-15%。5.一种水发电金属空气电池,包括至少两组电堆单元,且相邻电堆单元之间层迭排列,其特征在于,所述电堆单元包括透气绝缘层、活性金属阳极、电解质吸水层及权利要求1至4任意一项所述的阴极空气电极,所述透气绝缘层、活性金属阳极、电解质吸水层及阴极空气电极顺次排列;所述水发电金属空气电池还包括若干个金属连接片;所述至少两组电堆单元从上至下依次排列,且在相邻的两个电堆单元之间中,较上的电堆单元的阴极空气电极与较下的电堆单元的活性金属阳极通过所述金属连接片连接。6.如权利要求5所述的水发电金属空气电池,其特征在于,所述金属连接片的两端分别嵌入所述较上的电堆单元的阴极空气电极与较下的电堆单元的活性金属阳极中。7...
【专利技术属性】
技术研发人员:赖昭宏,袁圣,
申请(专利权)人:深圳海能动力控股有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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