[发明专利]多级孔道结构的纳米管状锂空气电池空气电极催化剂

权利要求书

1.一种锂空气电池空气电极催化剂的制备方法，包括以下步骤：

提供金属硝酸盐M(NO₃)_x和聚乙烯吡咯烷酮，将所述金属硝酸盐和所述聚 乙烯吡咯烷酮溶于有机溶剂中混合处理得到前驱体溶液；

将所述前驱体溶液进行静电纺丝处理，收集得到的纳米纤维，其中，所述 静电纺丝处理的电压为10-30KV，且收集所述纳米纤维的收集板与喷丝头尖的 距离为10-30cm；

将所述纳米纤维依次进行真空干燥、煅烧处理，得到具有多级孔道结构的 纳米管状锂空气电池空气电极催化剂。

2.如权利要求1所述的锂空气电池空气电极催化剂的制备方法，其特征在 于，所述金属硝酸盐M(NO₃)_x中，M为金属Co、Mn、Fe、Ni、Ru中的至少一 种。

3.如权利要求1所述的锂空气电池空气电极催化剂的制备方法，其特征在 于，所述前驱体溶液中，所述金属硝酸盐M(NO₃)_x的质量百分含量为5-40％； 和/或

所述聚乙烯吡咯烷酮的重量百分含量为3-20％。

4.如权利要求1-3任一所述的锂空气电池空气电极催化剂的制备方法，其 特征在于，所述静电纺丝处理的温度为20-50℃，相对湿度为30-70％。

5.如权利要求1-3任一所述的锂空气电池空气电极催化剂的制备方法，其 特征在于，所述真空干燥处理的温度为50-80℃，干燥时间为6-12h；和/或

所述煅烧处理的温度为600-800℃，煅烧时间为2-4h。

6.一种锂空气电池空气电极催化剂，其特征在于，所述锂空气电池空气电 极催化剂由权利要求1-5任一所述锂空气电池空气电极催化剂的制备方法制备 获得，且所述锂空气电池空气电极催化剂为具有多级孔道结构的纳米管状锂空 气电池空气电极催化剂。

7.如权利要求6所述的锂空气电池空气电极催化剂，其特征在于，所述锂 空气电池空气电极催化剂具有介孔/亚孔多孔孔道结构，其中，介孔孔径为 2-50nm；亚孔孔径＞50nm。

8.一种锂空气电池空气电极，所述锂空气电池空气电极由复合浆料涂敷在 集流体上制成，其特征在于，所述复合浆料包括碳导电剂、聚偏氟乙烯、如权 利要求1-5任一所述锂空气电池空气电极催化剂和溶剂，其中，所述空气电极 催化剂、碳导电剂、聚偏氟乙烯的重量比为(0.8-1.2)：(1.5-2.5)：(0.4-0.6)。

9.如权利要求8所述的锂空气电池空气电极，其特征在于，所述空气电极 催化剂的载量为0.1-0.5mg.cm^-2。

10.一种锂空气电池，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的锂空气 电池空气电极。