[发明专利]一种锂空气电池复合金属催化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于锂空气电池的复合金属催化剂及其制备方法，属于锂空气电池技术领域。 

背景技术

锂空气电池具有比能量高、重量轻、安全性好、无污染等优点，被认为是未来最理想的电池技术。但是，目前的锂空气电池空气电极存在着放电电流密度小、使用寿命短等问题。锂空气电池工作时，正极活性物质氧气必须能够在空气电极中自由地进入，同时在催化剂的作用下，在载体活性碳表面吸附，进行电化学还原，才能保证电池可靠地工作。由于现有催化剂的催化活性较低，导致空气电极的放电电流密度小，使用寿命短，阻碍了锂空气电池大规模商业化应用。因此迫切需要研发高活性的催化剂，提高锂空气电池的放电电流密度和延长锂空气电池的使用寿命。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于锂空气电池的复合金属催化剂及其制备方法，提高锂空气电池电流密度和使用寿命。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 

一种锂空气电池复合金属催化剂及制备方法，该催化剂的活性物质为Pb-Mn，载体为活性炭，其质量百分含量为：Pb：4～7%；Mn：6～20%，余量为活性炭。该催化剂的制备方法是：将Pb(NO₃)₂、Mn(NO₃)₂以及活性炭混合均匀，在200℃～400℃温度下焙烧10～30分钟即得到Pb-Mn/C复合金属催化剂。 

所述的活性炭的比表面积为230～720m²/g。 

本发明在活性炭上负载了Pb-Mn复合金属，从而制备出复合金属催化剂，用该催化剂制成的催化层具有放电电流密度大，使用寿命长的特点。该催化剂不仅制备工艺简单，而且催化性能高、价格低。因此本发明与现有技术相比，具有锂空气电池放电电流密度大、使用寿命长的优点。 

具体实施方式

实施例1 

分别秤取Pb(NO₃)₂、Mn(NO₃)₂以及比表面积为463m²/g的活性炭，它们的质量百分含量分别为：Pb：4%；Mn：20%，余量为活性炭。然后混合均匀，搅拌均匀后在200℃温度下焙烧20分钟即得到Pb-Mn/C复合金属催化剂。 

实施例2 

分别秤取Pb(NO₃)₂、Mn(NO₃)₂以及比表面积为236m²/g的活性炭，它们的质量百分含量分别为：Pb：7%；Mn：13%，余量为活性炭。然后混合均匀，搅拌均匀后在400℃温度下焙烧10分钟即得到Pb-Mn/C复合金属催化剂。 

实施例3 

分别秤取Pb(NO₃)₂、Mn(NO₃)₂以及比表面积为717m²/g的活性炭，它们的质量百分含量分别为：Pb：5.5%；Mn：6%，余量为活性炭。然后混合均匀，搅拌均匀后在300℃温度下焙烧30分钟即得到Pb-Mn/C 复合金属催化剂。