[发明专利]一种可充放电的金属空气电池阳极基体

说明书

本发明涉及一种可充放电的金属空气电池阳极基体，它包括至少一层泡沫层；所述泡沫层的厚度为0.1～10mm，其孔隙率为70～98％，其材质为Ni、Cu、NiCrFe、ZnCu、NiCu、NiCrW、NiFe或Ti；它还包括形成在所述泡沫层表面的不导电层，所述不导电层为金属氧化层或多孔聚合物膜层。通过在泡沫层上形成不导电层，当它与阴极、电解质组装成金属空气电池后可以避免其内产生枝晶，从而有效提高其使用寿命和稳定性。

技术领域

本发明属于金属空气电池领域，涉及一种阳极基体，具体涉及一种可充放电的金属空气电池阳极基体。

背景技术

金属空气电池是以金属为燃料，与空气中的氧气发生氧化还原反应产生电能的一种特殊燃料电池。金属空气电池以活泼的金属作为阳极，具有安全、环保、能量密度高等诸多优点。具有良好的发展和应用前景，甚至被寄予厚望替代当前新能源汽车主要的动力电池类型一锂离子动力电池。制作金属空气电池，可选用的原材料比较丰富。目前已经取得研究进展的金属空气电池主要有铝空气电池、镁空气电池、锌空气电池、锂空气电池等。这几种类型的金属空气电池有的已经具备大规模量产的条件，有的还停留在实验室阶段，有的已经在电动汽车方面取得良好的应用成果，并即将大规模装载新能源车辆。

然而，现有的金属空气电池阳极基体通常不能同时进行充放电。例如锌空气电池，它的负极(即阳极，通常是锌板或锌粒)被氧化成氧化锌而失效后，一般采用直接更换阳极和电解质的方法，使锌空气得到完全更新。而且金属空气电池在使用过程中会产生枝晶而产生短路的风险。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种可充放电的金属空气电池阳极基体。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可充放电的金属空气电池阳极基体，它包括至少一层泡沫层；所述泡沫层的厚度为0.1～10mm，其孔隙率为70～98％，其材质为Ni、Cu、NiCrFe、ZnCu、NiCu、NiCrW、NiFe或Ti；它还包括形成在所述泡沫层表面的不导电层，所述不导电层为金属氧化层或多孔聚合物膜层。

优化地，所述泡沫层的孔隙率为75～95％。

优化地，所述多孔聚合物膜层的材质为PP、PVC或PC。

进一步地，所述多孔聚合物膜层的厚度为0.05～1mm。

更进一步地，所述多孔聚合物膜层通过热压复合的方式形成在所述泡沫层表面。

进一步地，所述热压复合具体为：将所述多孔聚合物膜层加热至260～280℃，用辊轴对其进行挤压使其覆设在所述泡沫层表面，随后将其置于水中进行急冷。

优化地，所述金属氧化层的材质为二氧化钛或二氧化锆。

进一步地，所述金属氧化层通过化学沉积的方式形成在所述泡沫层表面。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明可充放电的金属空气电池阳极基体，通过在泡沫层上形成不导电层，当它与阴极、电解质组装成金属空气电池后可以避免其内产生枝晶，从而有效提高其使用寿命和稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例1中放大至单位为50μm的泡沫锌电极材料的枝晶形貌图；

图2为本发明实施例2中放大至单位为50μm的泡沫锌电极材料的枝晶形貌图；

图3为本发明对比例1中放大至单位为50μm的泡沫锌电极材料的枝晶形貌图；

具体实施方式