[发明专利]一种空气电极的制备方法

说明书

本发明涉及一种空气电极的制备方法，包括如下步骤：（1）将炭材料与粘胶剂混合制成电极膏体；（2）将电极膏体放入模具内，进行密实度固结；（3）将固结好的膏体放入氮气烘箱内加热到360度，加热30分钟，直至烘箱内温度降至60度后取出，得到空气电极。本发明所述的空气电极的制备方法，通过排水固结法制备的空气电极，先将碳材料进行分散搅拌再加入粘胶剂再搅拌，得到膏体混合物，将混合物放入特定的固结仪器内进行密实度固结压制。通过本发明所述的方法制备的空气电极提高了空气电极的密实度高，减缓了电解液的腐蚀，使空气电极的使用寿命延长到5000小时。

技术领域

本发明涉及空气电极制备技术领域，具体涉及一种空气电极的制备方法。

背景技术

金属空气电池的正极使用空气中的氧气，具有能量密度高，功率密度高，价格低，质量轻便，正极反应物无需专门储备等优点，从而得到人们广泛的研究，目前研究较多的金属空气电池主要有锌空气电池，铝空气电池，镁空气电池，锂空气电池，其中锌空气电池的研究和市场应用较为广阔，其电池具有能量密度高，工作电压平稳，容量大，经济实用，安全环保等优点。空气电极在金属空气电池内主要起到，氧气吸附，催化反应，气液固三相平衡的作用，提供丰富的化学反应场所。而现有的空气电极寿命远远达不到使用要求，电池无法长期循环使用，成本较高。空气电极在碱性溶液内长时间浸泡使用，其电极的密实度较低，内部多孔碳材料长时间被碱溶液腐蚀，在多孔碳材料内形成碱结晶造成空气电极结构变形、性能衰减，使用寿命只能到达300小时左右。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空气电极的制备方法，提高了空气电极的密实度高，从而减缓了电解液的腐蚀，延长空气电极的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种空气电极的制备方法，包括如下步骤：

（1）将炭材料与粘胶剂混合制成电极膏体；

（2）将电极膏体放入模具内，进行密实度固结；

（3）将固结好的膏体放入氮气烘箱内加热到360度，加热30分钟，直至烘箱内温度降至60度后取出，得到空气电极。

进一步的，步骤（1）中，所述炭材料为活性炭或纳米炭黑，所述活性炭：粘胶剂=1:1，所述纳米炭黑：粘胶剂=1：0.5～1.5。

进一步的，所述步骤（2）中，电极膏体通过固结仪进行密实度固结，在固结过程中，每隔一个小时将固结仪的压力增加1mpa,直至压力达到25mpa，并将固结后的膏体静置24小时后从固结仪中取出。

进一步的，所述步骤（2）中，电极膏体通过固结仪进行密实度固结，在固结过程中，固结仪压力直接加到25～50mpa为止，静置固结1～10天内取出，再进行高温烧结。

进一步的，所述步骤（2）中，电极膏体通过液压机进行固结，所述液压机的压力为100吨。

进一步的，所述粘胶剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚苯乙烯。

由上述技术方案可知，本发明所述的空气电极的制备方法，通过排水固结法制备的空气电极，先将碳材料进行分散搅拌再加入粘胶剂再搅拌，得到膏体混合物，将混合物放入特定的固结仪器内进行密实度固结压制。通过本发明所述的方法制备的空气电极提高了空气电极的密实度高，减缓了电解液的腐蚀，使空气电极的使用寿命延长到5000小时。

具体实施方式

实施例一

本实施例的一种空气电极的制备方法，包括如下步骤：

S1：将100g的炭纳米炭黑与50g的聚偏氟乙烯混合制成电极膏体；

S2：将电极膏体放入固结仪模具内，进行密实度固结，在固结过程中，固结仪压力直接加到25mpa为止，静置固结1天内取出，再进行高温烧结。