[发明专利]具有锂离子传导能力的自支撑正极的制备及应用方法

摘要

本发明涉及金属空气电池技术，旨在提供一种具有锂离子传导能力的自支撑正极的制备及应用方法。包括：将二茂铁粉末加入环糊精的乙二醇饱和溶液超声混合、真空干燥，得到二茂铁环糊精包合物；将可溶性淀粉溶解于沸水后加入二茂铁环糊精包合物，搅拌溶解后加入氯化钠搅拌溶解；闪冻、干燥，得到前驱体；在氮气氛围碳化，形成碳化产物；粉碎、洗涤、抽滤，得到多孔催化剂的滤饼；干燥后浸没全氟磺酸树脂溶，晾干后放入LiOH溶液煮沸。漂洗、干燥后得到具有锂离子传导能力的自支撑正极。本发明含铁多孔碳具有比表面积大和大孔容的特点，具有更好的导电性。减少了粘结剂用量，有效提高电极强度同时保持高的电极导电性，且成本低廉。

主权项

1.一种具有锂离子传导能力的自支撑正极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)取1L环糊精的乙二醇饱和溶液，加入0.5～10g二茂铁粉末，90℃下超声振动混合30分钟，使二茂铁分子进入环糊精空腔；真空干燥后，得到二茂铁环糊精包合物；/n(2)将10～20g可溶性淀粉溶解于1L沸水后，加入1～5g二茂铁环糊精包合物，搅拌溶解后加入氯化钠10～50g，搅拌溶解1h；冷却至35℃后，通过蠕动泵滴入装有液氮的杜瓦瓶中进行闪冻，得到球形颗粒；转移至冷冻真空干燥器干燥24小时，得到前驱体；/n(3)将前驱体在氮气氛围保护下升温至900℃，恒温碳化2小时，形成碳化产物；冷却至室温后粉碎，用去离子水洗涤，室温下抽滤，得到多孔催化剂的滤饼；/n(4)将滤饼在110℃下恒温干燥4小时后，浸没于质量浓度5wt％的全氟磺酸树脂溶液中，以真空灌注方法将全氟磺酸树脂溶液灌注于多孔催化剂的微孔；取出晾干后，放入1M浓度的LiOH溶液中煮沸1h，再用去离子水漂洗，干燥后得到具有锂离子传导能力的自支撑正极。/n