[发明专利]一种无定形球状三元金属氧化物催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种无定形球状三元金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：称取五氯化钼、四水合乙酸钴和四水合乙酸锰，加入到无水乙醇中，搅拌均匀形成绿色澄清溶液；将上述绿色澄清溶液转移到水热釜中，放置于180℃的烘箱中反应5小时，等到反应结束后，将反应釜自然降温到室温，通过离心、清洗收集反应釜中的粉末状产物；将收集到的粉末产物超声分散到去离子水中，倒在玻璃培养皿的底部，放置于冷冻干燥机内冷冻干燥，最终得到无定形MoCoMn三元金属氧化物催化剂。

2.如权利要求1所述的一种无定形球状三元金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述五氯化钼、四水合乙酸钴、四水合乙酸锰和无水乙醇的质量比为0.5g：0.3g：0.2g：60ml。

3.如权利要求1所述的一种无定形球状三元金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述冷冻干燥的工艺条件为：温度-40℃，真空条件下干燥时间24小时。

4.利用如权利要求1所述方法制备的无定形球状三元金属氧化物催化剂制备锂-空气电池的方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)正极片的制备：将得到的无定形球状三元金属氧化物催化剂、乙炔黑和聚偏氟乙烯按一定比例混合研磨均匀得到混合粉末，将混合粉末加入到N-甲基吡咯烷酮中，搅拌分散成均匀的浆料；将上述浆料涂覆在碳纸上，控制涂覆上的浆料的厚度，然后烘干，最后将烘干好的涂覆上催化剂的碳纸裁剪成圆片作为锂-空气电池正极片；

(2)锂-空气电池的组装：锂片作为锂-空气电池的负极，双三氟甲烷磺酰亚胺锂的二甲基亚砜溶液为电解液，玻璃纤维滤膜作为电池的隔膜，以扣式电池壳为电池负极壳和正极壳，正极壳上开有小孔，保证氧气的传输；将负极壳、锂片、浸润电解液的玻璃纤维隔膜、正极片、正极壳依次叠放，封装后得到锂-空气电池；所有电池的组装过程都是在充满高纯氩气的手套箱中进行的。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述按一定比例指无定形球状三元金属氧化物催化剂、乙炔黑和聚偏氟乙烯的质量比为7:2:1；所述混合粉末与N-甲基吡咯烷酮的比例为0.1g：3ml；所述涂覆上的浆料的厚度为50-75μm；所述烘干指放置在100℃的真空烘箱中烘干12小时；所述锂-空气电池正极片的直径为13mm。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述锂片直径为14mm，厚度为0.5mm；所述双三氟甲烷磺酰亚胺锂的二甲基亚砜(DMSO)溶液的浓度为1mol L^-1；玻璃纤维滤膜的直径为19mm；扣式电池壳的型号为LIR2032；正极壳上开有13个直径1mm的小孔。