[发明专利]一种空气电极、铝-空气燃料电池及其制备方法

权利要求书

1.一种空气电极，其特征在于，包括依次叠合的催化层（1）、防水层（2）、集流层（3）和空气层（4），所述集流层（3）内设有空腔，所述空腔内设有与集流层（3）电连接的极耳（5），所述极耳（5）的一端伸出至集流层（3）外。

2.根据权利要求1所述的空气电极，其特征在于，所述由金属网制成，所述金属为铜和/或镍。

3.根据权利要求1所述的空气电极，其特征在于，所述集流层（3）呈长方体状，空腔与集流层（3）的至少2个相互邻接的表面贯通；优选地，所述表面为集流层（3）的端面。

4.根据权利要求1所述的空气电极，其特征在于，催化层（1）、防水层（2）、集流层（3）和空气层（4）的面积大小相同。

5.根据权利要求1所述的空气电极，其特征在于，所述空气电极的面积大小为10-300mm²；可选的，所述防水层（2）和空气层（4）的材质相同。

6.如权利要求1-5任一项所述的空气电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供防水层粗坯、催化层粗坯、集流层粗坯、空气层粗坯；

将防水层粗坯和催化层粗坯堆叠，压合，获得厚度为0.7-1.1mm的复合层粗坯，再将复合层粗坯置于55-65℃条件下烘烤1.5-2.5h，然后，进行再次压合，获得厚度为0.4-0.8mm的第一复合层；

将所述第一复合层与集流层粗坯、空气层粗坯依次压合，获得第二复合层；期间，在集流层内预留空腔；

将极耳（5）装配到所述空腔内，并将极耳（5）与集流层电连接，获得空气电极。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述催化层粗坯的制备方法包括如下步骤：

按质量份计，将35-45份活性炭、15-25份二氧化锰、5-15份乙炔黑、5-15石墨份混合，加35-45份无水乙醇多次搅拌后，得第一混合料；

对所述第一混合料进行粉碎，再加入15-25份第一粘接剂糅合，然后，放置于55-65℃的密闭环境中发酵24h以上，获得第一浆料；

将所述第一浆料压制成型，获得0.6-1.0mm厚的催化剂层粗坯。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述防水层粗坯的制备方法包括如下步骤：

按质量份计，将45-55份乙炔黑与45-55份无水乙醇混合后，粉碎，再加入45-55份第二粘接剂，糅合，获得第二混合料；

将所述第二混合料放置于55-65℃的密闭环境中发酵24h以上，获得第二浆料；

将所述第二浆料压制成型，获得0.3-0.7mm厚的防水层粗坯。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述空气层粗坯的制备方法包括如下步骤：

按质量份计，将45-55份乙炔黑与45-55份无水乙醇混合后，粉碎，再加入45-55份第三粘接剂，糅合，获得第三混合料；

将所述第三混合料放置于55-65℃的密闭环境中发酵24h以上，获得第三浆料；

将所述第三浆料压制成型，获得0.3-0.7mm厚的空气层粗坯。

10.一种铝-空气燃料电池，其特征在于，具有如权利要求1-5任一项所述的空气电极。