[发明专利]一种铝空气电池Ag-石墨烯复合电催化材料及其应用

权利要求书

1.一种铝空气电池Ag-石墨烯复合电催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、将固体AgNO₃和固体氧化石墨烯混合，得到混合原料，将混合原料加入水中，超声处理1-2h，得到混合溶液；

b、将步骤a的混合溶液搅拌10-20h，加入水合肼溶液，并水浴加热到90-95℃下保温12-24 h，得到黑色溶液；

c、将步骤b的黑色溶液进行过滤，滤饼洗涤至中性后，于40-45℃下干燥4-6小时，得到铝空气电池Ag-石墨烯复合电催化材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a混合原料中AgNO₃和氧化石墨烯的质量比为（1-3）：1；步骤a中所用水为去离子水，混合原料与去离子水固液比为（0.5-0.75）g：1mL。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b中加入的水合肼溶液为10-15ml；步骤b中加入的水合肼溶液中水合肼质量分数为80%。

4.采用权利要求1~3任一所述方法制备得到的铝空气电池Ag-石墨烯复合电催化材料。

5.权利要求4所述铝空气电池Ag-石墨烯复合电催化材料作为催化剂在制备铝空气电池中的应用，其特征在于，所述铝空气电池为柔性铝空气电池。

6.权利要求4所述铝空气电池Ag-石墨烯复合电催化材料作为催化剂制备铝空气电池的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将Ag-石墨烯复合电催化材料、导电碳源、活性炭加入无水乙醇中，混合后，进行球磨1-2 h，得到黑色塑性泥状球磨样品；

（2）将步骤（1）中球磨样品依次进行粗辊压和细辊压，得到催化膜材料；

（3）将步骤（2）得到催化膜材料与防水膜层、集流网层复合制备空气电极复合体，将空气电极复合体先预热再升温至280-300℃，保温20-30 min，然后自然冷却，得到空气电极；

（4）配置含有NH₄C1、三乙醇胺、NaNO₃的溶液，并用HCl调节溶液pH至3后加入羧甲基纤维素，搅拌混合20-30 min，然后静置3-4 h，制得液体状的凝胶电解质；

（5）将滤纸浸泡在凝胶电解质中1-2 min后，将空气电极与铝箔电极、浸泡后的滤纸装配，制备柔性铝空气电池。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（1）中Ag-石墨烯复合电催化材料、导电碳源、活性炭的质量比为（2-3）：（1-2）：1，；步骤（1）中碳源为Vulcan导电炭黑；步骤（1）球磨过程中，加入聚四氟乙烯，聚四氟乙烯加入的质量为Ag-石墨烯复合电催化材料、导电碳源和活性炭总质量的60%。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（3）中空气电极复合体的具体加热步骤为：将空气电极复合体在10℃下放置30 min，然后在100 min内匀速升至290℃，再于290℃保温30 min。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（4）溶液中NH₄C1的浓度为2 mol/L，三乙醇胺的浓度为0.1 mol/L，NaNO₃的浓度为0.05 mol/L，加入的羧甲基纤维素质量为溶液质量的3％。

10.采用权利要求6~9任一所述方法制备得到的铝空气电池。