电池阴极、用于电池阴极的催化剂层的组合物和电池制造技术

本发明专利技术公开了电池阴极、用于电池阴极的催化剂层的组合物和电池，涉及电池技术领域，包括碳棒载体和催化剂层，所述催化剂层涂至所述碳棒载体上，每单位面积的所述碳棒载体上含有0.08

【技术实现步骤摘要】
电池阴极、用于电池阴极的催化剂层的组合物和电池


[0001]本专利技术涉及电池
，具体是电池阴极、用于电池阴极的催化剂层的组合物和电池。

技术介绍

[0002]电极是电池的一种部件，用做导电介质(固体、气体、真空或电解质溶液)中输入或导出电流的两个端，输入电流的一极叫阳极或正极，放出电流的一极叫阴极或负极，电极有各种类型，如阴极、阳极、焊接电极、电炉电极等。在电池中电极一般指与电解质溶液发生氧化还原反应的位置，电极有正负之分，一般正极为阴极，获得电子，发生还原反应，负极则为阳极，失去电子发生氧化反应，电极可以是金属或非金属，只要能够与电解质溶液交换电子，即成为电极。
[0003]但是现有技术中，虽然电池阴极附着有催化剂，但是大部分电池阴极催化剂无法提供电子移动的比表面积和多孔形式，导致催化剂的活性降低，从而导致电池的使用效果降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供电池阴极、用于电池阴极的催化剂层的组合物和电池，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：电池阴极，包括碳棒载体和催化剂层，所述催化剂层涂至所述碳棒载体上。
[0006]作为本专利技术进一步的方案：每单位面积的所述碳棒载体上含有0.08
‑
0.12mg/cm2的所述催化剂层。
[0007]用于电池阴极的催化剂层的组合物，所述组合物按质量份数包括有：金属4
‑
8份多孔陶瓷2
‑
3份金属化合物4
‑
5份氧化铜10
‑
16份二氧化锰1
‑
3份碳粒载体20
‑
30份。
[0008]作为本专利技术再进一步的方案：所述金属为4A族或5A族中的金属元素单质，且金属的平均粒径为2
‑
4nm。
[0009]作为本专利技术再进一步的方案：所述金属化合物为氮原子、 碳原子、 硼原子和氧原子中的一种金属化合物。
[0010]作为本专利技术再进一步的方案：所述碳粒载体的平均粒径为2
‑
3nm，且碳粒载体的BET比表面积为1200
‑
1600m2/g。
[0011]作为本专利技术再进一步的方案：所述多孔陶瓷的孔径小于2nm，且多孔陶瓷的厚度为
10
‑
60nm。
[0012]电池，所述电池上述任意一项所述的电池电极和组合物。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：提供了一种性能较好的电池，通过多孔陶瓷、金属化合物和碳粒载体的引入，起到了增加电池阴极活性的功能，随着碳粒载体的BET比表面积的增加，组合物的催化活性也随着增加，当碳粒载体的BET比表面积达到最大1200
‑
1600m2/g时，组合物的催化活性达到0.6。
附图说明
[0014]图1为电池阴极、用于电池阴极的催化剂层的组合物和电池中BET与催化活性的数据图。
[0015]图2为电池阴极、用于电池阴极的催化剂层的组合物和电池中中BET与催化活性的折线图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]本专利技术实施例1中，电池阴极，包括碳棒载体和催化剂层，催化剂层涂至碳棒载体上，每单位面积的碳棒载体上含有0.08
‑
0.12mg/cm2的催化剂层。
[0018]用于电池阴极的催化剂层的组合物，其特征在于：组合物按质量份数包括有：金属6份多孔陶瓷2份金属化合物4份氧化铜14份二氧化锰2份碳粒载体20份。
[0019]金属为4A族或5A族中的金属元素单质，且金属的平均粒径为2
‑
4nm；金属化合物为氮原子、 碳原子、 硼原子和氧原子中的一种金属化合物；碳粒载体的平均粒径为2
‑
3nm，且碳粒载体的BET比表面积为1200
‑
1600m2/g；多孔陶瓷的孔径小于2nm，且多孔陶瓷的厚度为10
‑
60nm。
[0020]电池，电池包括上述任意一项的电池电极和组合物。
[0021]本专利技术实施例2中，电池阴极，包括碳棒载体和催化剂层，催化剂层涂至碳棒载体上，每单位面积的碳棒载体上含有0.08
‑
0.12mg/cm2的催化剂层。
[0022]用于电池阴极的催化剂层的组合物，其特征在于：组合物按质量份数包括有：金属6份多孔陶瓷2份金属化合物4份氧化铜14份
二氧化锰2份碳粒载体25份。
[0023]金属为4A族或5A族中的金属元素单质，且金属的平均粒径为2
‑
4nm；金属化合物为氮原子、 碳原子、 硼原子和氧原子中的一种金属化合物；碳粒载体的平均粒径为2
‑
3nm，且碳粒载体的BET比表面积为1200
‑
1600m2/g；多孔陶瓷的孔径小于2nm，且多孔陶瓷的厚度为10
‑
60nm。
[0024]电池，电池包括上述任意一项的电池电极和组合物。
[0025]本专利技术实施例3中，电池阴极，包括碳棒载体和催化剂层，催化剂层涂至碳棒载体上，每单位面积的碳棒载体上含有0.08
‑
0.12mg/cm2的催化剂层。
[0026]用于电池阴极的催化剂层的组合物，其特征在于：组合物按质量份数包括有：金属6份多孔陶瓷2份金属化合物4份氧化铜14份二氧化锰2份碳粒载体30份。
[0027]金属为4A族或5A族中的金属元素单质，且金属的平均粒径为2
‑
4nm；金属化合物为氮原子、 碳原子、 硼原子和氧原子中的一种金属化合物；碳粒载体的平均粒径为2
‑
3nm，且碳粒载体的BET比表面积为1200
‑
1600m2/g；多孔陶瓷的孔径小于2nm，且多孔陶瓷的厚度为10
‑
60nm。
[0028]电池，电池包括上述任意一项的电池电极和组合物。
[0029]本专利技术实施例4中，电池阴极，包括碳棒载体和催化剂层，催化剂层涂至碳棒载体上，每单位面积的碳棒载体上含有0.08
‑
0.12mg/cm2的催化剂层。
[0030]用于电池阴极的催化剂层的组合物，其特征在于：组合物按质量份数包括有：金属6份多孔陶瓷3份金属化合物4份氧化铜14份二氧化锰2份碳粒载体20份。
[0031]金属为4A族或5A族中的金属元素单质，且金属的平均粒径为2
‑
4nm；金属化合物为氮原子、 碳原子、 硼原子和氧原子中的一种金属化合物；碳粒载体的平均粒径为2
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电池阴极，包括碳棒载体和催化剂层，其特征在于：所述催化剂层涂至所述碳棒载体上。2.根据权利要求1所述的电池阴极，其特征在于：每单位面积的所述碳棒载体上含有0.08
‑
0.12mg/cm2的所述催化剂层。3.用于电池阴极的催化剂层的组合物，其特征在于：所述组合物按质量份数包括有：金属4
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8份多孔陶瓷2
‑
3份金属化合物4
‑
5份氧化铜10
‑
16份二氧化锰1
‑
3份碳粒载体20
‑
30份。4.根据权利要求3所述的用于电池阴极的催化剂层的组合物，其特征在于：所述金属为4A族或5A族中的金属元素单质，且金...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁波，黄涛，李龢恩，
申请(专利权)人：四川昆仑新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：