主权项 |
一种基于锂离子固体电解质的锂空气电池的制备方法,其特征在于,包括电解质骨架的制备、空气电极的制备、金属电极的制备以及电池引线的制备;所述电解质骨架的制备为,将石榴石型或钙钛矿型锂离子固态电解质材料、有机添加剂加入乙醇中,球磨3~5小时,得到浸渍浆料;将石榴石型或钙钛矿型锂离子固态电解质材料与乙基纤维素混合,然后研磨2~4小时,再加入1,5‑二甲基‑2‑吡咯烷酮,得到混合物;然后将混合物制备成电解质骨架生坯;再将电解质骨架生坯于1000~1100℃烧结12~24小时,自然冷却得到固体骨架;然后将所述固体骨架浸渍于所述浸渍浆料中;浸渍完成后,于1000~1250℃烧结8~12小时,即电解质骨架;所述有机添加剂为正硅酸乙酯、三乙醇胺、邻苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇;所述电解质骨架为一端封闭的管式结构;所述空气电极的制备为,将制备空气电极催化剂的原料加入水中,配置成空气电极催化剂前驱体溶液;将石榴石型或钙钛矿型锂离子固态电解质材料、聚乙烯醇缩丁醛、乙基纤维素‑松油醇以及四丙基氢氧化铵、聚苯乙烯微球混合,并加入乙醇配制涂刷浆料;然后将涂刷浆料涂刷于电解质骨架表面,于1000~1100℃烧结4~8小时,自然冷却后得到多孔骨架;将多孔骨架与空气电极催化剂前驱体溶液复合后,在通有高纯氩气或氮气的管式炉内380~650℃煅烧2~8小时,在电解质骨架外侧壁制备空气电极;将金属锂熔液注入外侧壁带有空气电极的电解质骨架内腔中,然后将金属电极引线插入金属锂熔液中,金属锂凝固后即得到金属电极以及金属电极引线;然后利用银浆将空气电极引线与空气电极粘接;最后在电解质骨架开口一端设置聚丙烯密封剂;即得到基于锂离子固体电解质的锂空气电池。 |