锂空气电池正极及其制备方法

摘要

本发明涉及一种含新型催化剂的锂空气电池正极及其制备方法。锂空气电池正极材料的质量组成：催化剂为5-30％，碳材料为40-80％，粘结剂为5-30％。催化剂为金属纳米颗粒(20-60nm)高分散在微米级的碳片上的复合材料；所述金属纳米颗粒为钴、镍、铜、锌、锰、铬、钼、钒或钇。碳材料包括乙炔黑、超导炭黑、碳纤维、石墨烯、超导炭黑、科琴黑、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩一种或两种。粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇和丁苯树脂一种或两种以上。本发明的优点是：该催化剂可促进氧的还原，降低充电过电位，在锂空气电池中表现出优异的电催化性能；而且该催化剂工艺简单，采用环保无毒的试剂，在锂空气电池领域有广泛的应用前景。

主权项

一种锂空气电池正极材料，其特征在于它的质量组成为：催化剂为5‑30％碳材料为40‑80％粘结剂为5‑30％所述的催化剂为金属纳米颗粒高分散在微米级的碳片上的复合材料；所述金属纳米颗粒为钴或镍；所述的催化剂的制备方法包括下述步骤：将氯化钴或氯化镍，尿素，柠檬酸，溶于蒸馏水和乙醇中，60‑75℃下均匀搅拌1‑3h，烘箱中100℃干燥10‑12h；取出样品，在氩气环境下先350‑400℃下进行预烧4‑6h，之后在600‑650℃下进行煅烧10‑15h，从管式炉中取出，即可制得金属/碳复合材料催化剂；所述碳材料为乙炔黑、超导炭黑、碳纤维、石墨烯、科琴黑中的一种或两种以上任意比例的混合物；所述粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇和丁苯树脂中的一种或两种以上任意比例的混合物。