[发明专利]一种铝空气电池的空气电极的制备方法

摘要

本发明涉及一种铝空气电池的空气电极的制备方法，属于铝空气电池领域。该发明以高锰酸钾为原料通过水热合成法制备碳载二氧化锰催化剂，然后将碳载二氧化锰催化剂与粘结剂聚偏氟乙烯按比例混合后在玛瑙研钵中充分研磨成均匀后加入溶剂N‑甲基吡咯烷酮，继续研磨成浆料；以聚四氟乙烯膜与导电镍网复合为导电防水透气膜，将催化剂浆料涂布在导电防水透气膜上，经过烘干、老化得到用于铝空气电池的空气电极。本发明通过水热合成二氧化锰，涂膜制备空气电极，具有工艺简单、成本低廉、催化活性高、电极寿命长等优点。

主权项

一种铝空气电池的空气电极的制备方法，其特征在于，步骤如下：步骤(1)，将高锰酸钾溶解于去离子水配制成浓度为20‑50g/L的高锰酸钾溶液；步骤(2)，按照高锰酸钾与碳载体的物质的量比1:1‑1:5的量向步骤（1）制得的高锰酸钾溶液中加入碳载体，在超声波条件下搅拌分散10‑60min，得到分散均匀的高锰酸钾‑碳溶液；所述的碳载体为纳米级别的乙炔黑、活性炭或石墨烯；所述超声波强度为50‑90W/cm2；搅拌速度为200‑1000r/min；步骤(3)，将步骤(2)得到的高锰酸钾‑碳溶液进行高温水热反应，反应结束后过滤，滤渣经洗涤和烘干，得到碳载二氧化锰催化剂粉末；所述高温水热反应条件为：反应温度120‑200℃，压力0.2‑2.0MPa，反应时间8‑20h；所述洗涤过程采用去离子水洗涤2‑3次后，再用工业酒精洗涤2‑3次；所述烘干温度为65‑95℃，烘干时间为6‑12h；步骤(4)，将步骤(3)得到的碳载二氧化锰催化剂粉末与聚偏氟乙烯按照质量比5:2‑5的比例混合后充分研磨至混合均匀，然后加入N‑甲基吡咯烷酮，继续研磨成均匀糊状的浆料；步骤(5)，将步骤(4)得到的浆料均匀涂布在导电防水膜表面，形成一层厚度0.1‑0.3mm的涂层，得到涂布导电防水膜；所述的导电防水膜为厚度20‑50μm的聚四氟乙烯防水透气膜与导电镍网经过热压复合而成的薄膜材料；步骤(6)，将步骤(5)得到的涂布导电防水膜经过烘干，老化，得到铝空气电池的空气电极；所述的烘干温度为60‑90℃，烘干时间为6‑12h；所述老化温度为95‑120℃，老化时间为2‑5h。