一种PTFE膜空气电极的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种空气阴极，包括：集流层；复合于所述集流层一侧的催化层，所述催化层由一层或多层的疏水性梯度分布的催化单层复合而成，所述催化单层由疏水剂以及碳粉催化剂制备而成，复合于所述催化层另一侧的气体扩散层，所述气体扩散层为通过表面处理剂预先处理的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜制备而成。PTFE膜具有较好的防水、透气性能以及面密度低、厚度薄等优势，通过对其进行预处理操作，可提高催化层与PTFE气体扩散层的界面兼容性。与PTFE气体扩散层的界面兼容性。与PTFE气体扩散层的界面兼容性。

【技术实现步骤摘要】
一种PTFE膜空气电极的制备方法
[0001]
：本专利技术属于金属空气电池
，具体涉及一种空气阴极及其制备方法。
技术背景：
[0002]开发可持续能源技术是实现经济持续增长和提升国家科技实力的重大挑战，由于金属空气电池的理论能量密度远高于锂离子电池，是传统电池的理想更新换代产品，被称为“面向世纪的绿色能源”，因此金属空气电池受到了广泛的关注。在各种金属空气电池技术中，锌空气电池因其具有高能量密度、低成本、极大的安全性和环保性等优点而备受关注。锌空气电池的阴极活性反应物是来自大气中的氧气(O2)，它是取之不尽的并且无需储存在电池内部。此外，金属空气电池不但可以应用于中小型移动电源和小型便携式电子装置用电源等民用市场,而且还可用于在海洋环境下工作的各类舰船,是一种理想的军民两用技术,一旦金属空气电池真正实用化,其市场前景将非常广阔。
[0003]近年来许多研究者致力于金属空气电池领域的探寻，尤其开展了一系列非铂氧还原催化剂的研究,从而降低催化剂的成本，而对于空气阴极结构的设计以及结构与性能的关系关注相对较少，电极结构的研究进展相对缓慢。传统的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气阴极，包括集流层、复合于所述集流层一侧的催化层、复合于所述催化层远离集流层侧的气体扩散层；所述催化层由一层催化单层或二层以上的疏水性梯度分布的催化单层复合而成，所述催化单层由疏水剂以及催化剂构成，所述疏水性梯度分布是指催化层由二层以上催化单层层叠构成时，相邻催化单层中靠近集流层中疏水剂的含量小于远离集流层中疏水剂的含量；所述气体扩散层为通过表面处理剂预先处理的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜制备而成；所述的表面处理剂为钠萘溶液、甲醚、二甲醚、乙醚、醋酸钾中一种或二种以上的乙醇溶液。2.按照权利要求1所述空气阴极，其特征在于：所述的疏水剂包括聚四氟乙烯、全氟烷氧基树脂、聚偏氟乙烯、聚硅氧烷、聚乙烯以及聚丙烯中一种或二种以上；集流层为泡沫镍、铜网、镍网和不锈钢网中一种或二种以上；集流层面密度为100
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300g/m2；空气阴极厚度为0.05
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0.3mm，面密度为200
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400g/m2。3.一种权利要求1或2所述空气阴极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)基底的预处理：配置质量浓度10
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30mg/mL的钠萘溶液、甲醚、二甲醚、乙醚、醋酸钾中一种或二种以上的乙醇溶液，作为表面处理剂待用；然后将PTFE薄膜放置于水平面上铺平，取上述表面处理剂均匀的涂抹在PTFE薄膜的一侧，静置，用乙醇将残留在PTFE膜表面表面处理剂清洗干净，重复上述涂抹、静置、清洗过程0
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5次，干燥；2)、催化层的刷涂：将催化剂浆液刷涂在预处理的PTFE薄膜的涂抹表面处理剂一侧，干燥，制得催化单层的催化层；或，于上述催化单层远离PTFE薄膜一侧再次刷涂催化剂浆液，干燥，重复上刷涂、干燥过程1次以上，制得2层以上催化单层层叠的催...

【专利技术属性】
技术研发人员：王二东，王雪亮，孙公权，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：