一种空气电极催化剂及其制备方法、空气电极处理方法及锌-空气电池装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及催化剂及金属‑空气电池技术领域，具体涉及一种空气电极催化剂及其制备方法、空气电极处理方法及锌‑空气电池装置，该空气电极催化剂的制备方法，包括丝瓜络的碱处理、气凝胶前驱体的制备和热分解反应，所制得的空气电极催化剂具有优异的催化活性、导电性和稳定性，金属在碳材料中的分布均匀性好，且金属‑碳键的牢固性好。通过空气电极处理方法，能够将催化剂墨水牢固地附着在集流体上，形成催化剂层，保证催化剂在空气电极上不易脱落，提高了空气电极在工作中的稳定性。该空气电极处理方法处理过的空气电极，相比于贵金属催化剂，能使得该锌‑空气电池装置具有优异的充放电循环性能、倍率性能，且电池的充放电效率高，安装方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂及金属-空气电池，具体涉及一种空气电极催化剂及其制备方法、空气电极处理方法及锌-空气电池装置。

技术介绍

1、

2、一些高度集成智能电网以及电动汽车产业开始迅速发展，因此，电化学能源存储与转换已成为新型绿色能源发展的重要组成部分。其中，以金属氧化和氧气还原为动力的金属-空气电池，拥有能量密度高、成本低和环境友好等优点，被认为是下一代清洁能源。在金属-空气电池中，常用的金属电极包括锌和铝等，其中，金属锌在地球的储量是金属锂的300倍左右，而且在碱性溶液中锌具有强大的耐腐蚀性，使锌-空气电池成为前景可观的电池系统之一。另外，锌-空气电池的理论能量密度高达1350wh kg-1，约为锂离子电池的5倍，但其成本却远低于锂离子电池，展现出了优越的生态友好性和较高的安全性。基于以上优点，锌-空气电池具有巨大的潜力成为新一代电化学储能设备。

3、目前，锌-空气电池仍处于早期研发阶段，仍有以下瓶颈问题待突破：(1)单个锌-空气电池的放电电压、电流和容量均有限，充放电性能、倍率性能不足以满足大规模应用的需求，进而导致充放电效率较低本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种空气电极催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种空气电极催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，将丝瓜络分散在碱溶液中，然后加热至140℃-160℃进行水热反应10h-14h后，进行真空抽滤，用去离子水清洗至中性，置于50℃-70℃的真空干燥箱中干燥10h-20h，得到碱处理的丝瓜络；和/或

3.如权利要求1所述的一种空气电极催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，将碱处理的丝瓜络浸泡在含有Co(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O和尿素的混合水溶液中，并进行磁力搅拌50min-70min，然后利用液...

【技术特征摘要】

1.一种空气电极催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种空气电极催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，将丝瓜络分散在碱溶液中，然后加热至140℃-160℃进行水热反应10h-14h后，进行真空抽滤，用去离子水清洗至中性，置于50℃-70℃的真空干燥箱中干燥10h-20h，得到碱处理的丝瓜络；和/或

3.如权利要求1所述的一种空气电极催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，将碱处理的丝瓜络浸泡在含有co(no3)2·6h2o、fe(no3)3·9h2o和尿素的混合水溶液中，并进行磁力搅拌50min-70min，然后利用液氮进行冷冻干燥45h-50h，得到气凝胶前驱体；和/或

4.如权利要求1所述的一种空气电极催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，将所述气凝胶前驱体置于管式炉中，在氩气气氛下以4℃/min-6℃/min的升温速率升温至850℃-950℃下热分解反应1.5h-2.5h，即制得所述空气电极催化剂。

5.一种空气电极催化剂，其特征在于，是由权利要求1至4任意一项所述的一种空气电极催化剂的制备方法制得。

6.一种空气电极处理方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：林康迪，余林，万沁扬，李子俊，陈梅洁，孙明，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：