[发明专利]一种锂空气电池的电极材料及其制备方法和锂空气电池

权利要求书

1.一种锂空气电池的电极材料,包括碳纳米管,其特征在于:所述的电极材料为锂空气电池正极材料，为一种利用弧光放电等离子体和磁过滤沉积技术结合制备的固体源包覆的碳纳米管，其通过磁过滤筛选弧光放电等离子体技术将固体源包覆在碳纳米管表面。

2.根据权利要求1所述，其特征在于：所述固体源至少为金属氧化物、硫族化合物中的一种。

3.根据权利要求1或2所活性物质述，其特征在于：所述固体源至少为RuO₂、MnO₂中的一种。

4.根据权利要求1或2所述，其特征在于：该气体为二氧化碳、氩气或者氮气。

5.根据权利要求1-4所述的一种锂空气电池的电极材料的制备方法，其特征在于：将所需制备的固体源作为催化剂倒入模具中，以20 MPa压制成型；对碳纳米管进行预处理，取150 mg碳纳米管，用35%的硝酸溶液在90℃下处理4 h，用蒸馏水和无水乙醇清洗，烘干并将其分散在硅片材质的沉积基底上；

分步骤进行后续处理 ：

步骤1，将沉积基底固定在化学气相反应室中的可旋转基座上；

步骤2，将弧光放电源、磁过滤管、化学气相反应室进行抽取真空，真空度达到1×10^-4 Pa；

步骤3，采用等离子对沉积基底的镀膜表面进行清洗，去除沉积基底镀膜表面的油污及杂质；

步骤4，将弧光放电固体源引入磁过滤管中进行筛选，沉积弧流为100~120 A，磁过滤弯管电流为1. 6~2.5 A，负偏压为160~320 V，沉积时间为10 ~20min；

步骤5，关闭弧光放电、磁过滤电源，释放真空度，待恢复至常压状态后打开化学气相反应室取出样品。

6.一种锂空气电池，包括正极、负极和设置于所述正极和负极之间的隔膜以及电解液，所述正极包括正极活性物质、粘结剂，其特征在于：所述正极活性物质包括权利要求1-5所述的正极材料。

7.根据权利要求6所述的锂空气电池，其特征在于：所述正极还包括导电炭黑，所述的正极材料和导电炭黑的重量比为0.5~1: 2。

8.根据权利要求6或7所述的锂空气电池，其特征在于：所述正极和粘结剂的重量比为4~9:1。