[发明专利]一种锂空气电池用阴极纳米复合催化剂材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂空气电池用阴极纳米复合催化剂材料的制备方法，其特征在于,该方法包括如下步骤:

(1)将5～15％的纳米稀土金属氧化物，5～20％的纳米贵金属，25～50％的二氧化钛，15～65％的二氧化硅于球磨机中，进行高能球磨，期间分多次加入总量为1～3％的液体石蜡，充分混合均匀后得到催化剂前体混合料，且混合时间不少于5h；

(2)将上述混合料加入到N,N-二甲基甲酰胺中，浓度为1～5％，超声分散3～5h后，得到分散均匀的催化剂前体N,N-二甲基甲酰胺溶液；

(3)将聚丙烯腈加入到N,N-二甲基甲酰胺和氯仿的复合溶剂中，在温度T＝60～80℃下搅拌溶解，制得浓度为8～12％的聚丙烯腈溶液；

(4)在搅拌条件下，将催化剂前体N,N-二甲基甲酰胺溶液按1:(5～15)的比例逐滴加入到聚丙烯腈溶液中，混合均匀静置脱泡后在静电纺丝装置中制备出催化剂前体/聚丙烯腈复合纳米纤维膜，静电纺丝条件为：纺丝电压为15～30kV，温度为25℃，相对湿度为40％，纺丝距离为15～25cm，喷丝头纺丝溶液的流速为0.5～1.0mL/h；

(5)将制得聚丙烯腈复合纳米纤维膜置于管式炉中，在惰性气体气氛保护下，由室温以5～10℃/min的速率升温至800～1000℃，在最高温时保温4-6h，然后随炉冷却即获得锂空气电池用阴极纳米复合催化剂材料。

2.根据权利要求1所述的一种锂空气电池用阴极纳米复合催化剂材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的稀土金属氧化物为氧化镧、氧化铈中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种锂空气电池用阴极纳米复合催化剂材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的贵金属为金、钌、铑、钯、锇、铱、铂中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种锂空气电池用阴极纳米复合催化剂材料的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述的N,N-二甲基甲酰胺和氯仿的质量比为7:3～9:1。