[发明专利]无碳空气电极及其制备方法

权利要求书

1.一种无碳空气电极，其特征在于，包括：

泡沫金属层；

催化层，所述催化层覆盖在所述泡沫金属层的至少部分表面上；以及

防水层，所述防水层覆盖在所述催化层和所述泡沫金属层的表面上，且所述防水层具有透气孔道，

其中，所述透气孔道的直径为5-30nm，所述催化层是由钴酸镍纳米粒构成的，所述钴酸镍纳米粒的粒径为100～1000nm，所述催化层与所述泡沫金属层的质量比为0.1-10：100。

2.根据权利要求1所述的空气电极，其特征在于，所述泡沫金属层为选自铜、镍、镍铬铁合金、锌铜合金、镍铜合金、镍铬钨合金和镍铁合金的至少一种构成的。

3.一种制备权利要求1或2所述空气电极的方法，其特征在于，包括：

在泡沫金属的至少部分表面形成催化层；

将表面形成所述催化层的泡沫金属进行焙烧处理，以便得到电极中间体；以及

将所述电极中间体与防水透气膜进行压合处理，在所述催化层和所述泡沫金属的表面上形成防水层，以便得到空气电极。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用水热合成法在所述泡沫金属的至少部分表面形成所述催化层。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述泡沫金属的至少部分表面形成所述催化层的步骤包括：

配置水热反应液；

将泡沫金属进行清洁处理，以便得到清洁后的泡沫金属；以及

将所述水热反应液和所述清洁后的泡沫金属置于水热反应釜中进行水热反应，以便在所述泡沫金属的至少部分表面形成所述催化层，

任选地，所述水热反应液含有硝酸钴、硝酸镍、尿素、乙醇和分散剂，

任选地，所述硝酸钴的浓度为5-20g/L，所述硝酸镍的浓度为30-60g/L，所述尿素的浓度为5-20g/L，所述乙醇的浓度为5-10g/L，所述分散剂的浓度为1-10g/L。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述水热反应的反应温度为90-300℃，反应时间为2-24小时。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述压合处理的压力为10-20MPa，保压时间为0.5-5分钟。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述焙烧处理的温度为200-350℃，时间为1-4小时。