【技术实现步骤摘要】
一种柔性可弯曲的空气阴极及其制备方法
本专利技术涉及一种金属空气电池，尤其涉及一种柔性可弯曲的空气阴极及其制备方法。
技术介绍
金属空气电池是一种电化学反应装置，由金属阳极，空气阴极，电解质溶液三部分组成。金属阳极通常使用电极电位较负的金属材料，如镁铝锌镉铁等，电解质溶液通常为碱液或中性盐水溶液。空气阴极则是电池的核心组成部分，使直接利用的空气中氧气作为氧化剂发生氧还原反应的地方。现有空气阴极结构虽有所不同，但多为疏水层/集流层/催化层构成，疏水层在最外侧起到防水透气的作用，集流层在中间起到透气，疏导电流，固定支撑和集电流作用。催化层与电解液接触，氧气通过疏水层和集流层到达催化层发生氧还原反应。然而，由于催化层直接与电解质接触，时间久了，催化层消耗破损，致使空气阴极的寿命不太理想，造成使用时间过短，在组装电池后，电池寿命低，重新更换，增加了操作难度，也增加了使用成本。另外，由铜网、镍网、不锈钢网等常见集流层虽然起到了固定支撑作用，增加了硬度，然而也限制了阴极的自由度，这样的阴极，柔韧性不够，通常不易弯折，也造成了目前电池的组装设计单一化，多为方形结构。由于一些特殊...
【技术保护点】
1.一种柔性可弯曲的空气阴极，包括疏水层、催化层，所述催化层外面有保护层；所述疏水层、催化层、保护层按顺序叠压而成。
【技术特征摘要】
1.一种柔性可弯曲的空气阴极，包括疏水层、催化层，所述催化层外面有保护层；所述疏水层、催化层、保护层按顺序叠压而成。2.如权利要求1所述的空气阴极，其特征在于：所述疏水层为挥发性物质、导电材料、柔性材料、及疏水粘结剂压制而成；本发明所述催化层为催化剂、石墨烯、导电材料及疏水粘结剂压制而成；本发明所述保护层为挥发性物质、乙炔黑、柔性材料、导电材料、及疏水粘结剂压制而成。3.如权利要求2所述的空气阴极，其特征在于：所述疏水层中，挥发性物质和柔性材料的添加量为15-30％；优选所述疏水层中挥发性物质与柔性材料添加量比为(1-2)：(2-4)，优选挥发性物质与柔性材料添加量比为1：(2-4)。4.如权利要求2所述的空气阴极，其特征在于：所述催化层中催化剂和石墨烯的添加量为41-65％(优选45-50％)；优选，所述催化剂与石墨烯添加量比为(40-60)：(1-5),优选催化剂与石墨烯添加量比为(40-50):(3-5)。5.如权利要求2所述的空气阴极，其特征在于：所述保护层中挥发性物质、乙炔黑和柔性材料的添加量为25-50％，(优选40-50％)；更优选，所述挥发性物质、乙炔黑和柔性材料的重量比为(2-4)：(1-2)：(2-4)，最佳4:2:3。6.如权利要求2所述的空气阴极，其特征在于：所述导电材料添加量为5-40％，优选，疏水层中导电材料添加量5-10％；催化层中导电材料添加量为30-40％；保护层中导电材料添加量为5-10％。7.如权利要求2所述的空气阴极，其特征在于：所述疏水粘结剂添加量15-60％；优选疏水层中疏水粘结剂添加量30-60％；催化层中疏水粘结剂添加量15-30％；保护层中疏水粘结剂添加量40-60％。8.如权利要求2所述的空气阴极，其特征在于：所述挥发性物质包括樟脑、薄荷、冰片中一种或多种；所述柔性材料为芳纶纤维、碳纤维、石墨线、高水基纤维中一种或多种；所述导电材料为活性炭、介孔碳和导电炭黑，膨胀石墨中的一种或多种；所述疏水粘结剂为聚偏氟乙烯PVDF、聚四氟乙烯PTFE一种或几种。9.如权利要求2所述的空气阴极，其特征在于：所述疏水层为10％樟脑、10％活性炭、20％碳纤维、40％聚偏氟乙烯、20％聚四氟乙烯压制而成；所述催化层为40％催化剂、5％石墨烯、40％膨胀石墨、15％聚四氟乙烯压制而成；所述保护层为20％樟脑、5％导电炭黑、10％乙炔黑、15％碳纤维、50％聚偏氟乙烯压制而成。10.一种柔性可弯曲的空气阴极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)疏水层制备：将挥发性物质和导电材料，研磨成粉，加入适量溶剂搅拌0.1-6h分散，分散均匀后加入疏水粘结剂，加入少量水，搅拌粘稠状加入柔性材料，持续搅拌直至混合物为延展性的团状物，随后滚压成片，放入烘箱20-80℃，烘至0.1-2h，为半干状态；(2)催化层制备：将催化剂、石墨烯和导电材料混合加入适量...
【专利技术属性】
技术研发人员：李怀宇，薛业建，刘兆平，董正豪，刘素娟，
申请(专利权)人：宁波石墨烯创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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