[发明专利]用于金属/空气电池的正极和制造该正极的方法

权利要求书

1.用于金属/空气电池的正极(1)，其包含至少一个在活性材料中产生且具有空气侧(A)和金属侧(M)的活性层(2)，集电体(3)，和在疏水性材料中产生且沉积到活性层(2)的空气侧(A)上的疏水性膜(4)，其特征在于所述疏水性材料具有多孔结构，且所述疏水性材料渗透到活性层(2)的空气侧(A)中以在疏水性膜(4)与活性层(2)之间形成疏水性材料在活性材料中的互相穿透区(Z)，其中存在疏水性材料的浓度梯度，其在空气进入正极的进入方向上降低，互相穿透区Z中疏水性材料的浓度在空气进入正极的进入方向上从100％变成0％，疏水性材料的多孔结构具有纤维互连固体结点的矩阵的形式，结点与纤维之间的空间形成微孔，微孔具有30-100μm的平均尺寸。

2.根据权利要求1的正极，其特征在于疏水性膜具有0.2g/cm³至0.5g/cm³的密度。

3.根据权利要求1的正极，其特征在于疏水性材料为挤出，然后膨胀的氟化聚合物。

4.根据权利要求1的正极，其特征在于互相穿透区在活性层总厚度的10-25％的厚度上延伸。

5.根据权利要求1的正极，其特征在于活性材料包含至少一种粘合剂、一种催化剂和导电颗粒。

6.制造用于金属/空气电池的正极的方法，所述正极包含至少一个在活性材料中产生且具有空气侧(A)和金属侧(M)的活性层(2)，集电体(3)，和在疏水性材料中产生且沉积到活性层(2)的空气侧(A)上的疏水性膜(4)，所述疏水性材料具有多孔结构且所述疏水性材料渗透到活性层(2)的空气侧(A)中以在疏水性膜(4)与活性层(2)之间形成疏水性材料在活性材料中的互相穿透区(Z)，其中存在疏水性材料的浓度梯度，其在空气进入正极的进入方向上降低，疏水性材料的多孔结构具有纤维互连固体结点的矩阵的形式，结点与纤维之间的空间形成微孔，微孔具有30-100μm的平均尺寸，所述方法包括步骤：

a)制备糊形式的活性层(2)的活性材料，

b)将步骤a)中所得糊沉积到集电体(3)上，

c)将在疏水性材料中产生且具有多孔结构的疏水性膜(4)沉积到步骤b)中所得糊上，

d)在步骤c)中所得装配上施加压力以在疏水性膜(4)与活性层(2)之间形成疏水性材料在活性材料中的互相穿透区(Z)，其中存在疏水性材料的浓度梯度，其在空气进入正极的进入方向上降低。

7.根据权利要求6的方法，其中步骤d)中施加的压力小于或等于相当于150N/mm的线性荷载的压力。

8.制造用于金属/空气电池的正极的方法，所述正极包含至少一个在活性材料中产生且具有空气侧(A)和金属侧(M)的活性层(2)，集电体(3)，和在疏水性材料中产生且沉积到活性层(2)的空气侧(A)上的疏水性膜(4)，所述疏水性材料具有多孔结构且所述疏水性材料渗透到活性层(2)的空气侧(A)中以在疏水性膜(4)与活性层(2)之间形成疏水性材料在活性材料中的互相穿透区(Z)，其中存在疏水性材料的浓度梯度，其在空气进入正极的进入方向上降低，疏水性材料的多孔结构具有纤维互连固体结点的矩阵的形式，结点与纤维之间的空间形成微孔，微孔具有30-100μm的平均尺寸，所述方法包括步骤：

a′)制备糊形式的活性层(2)的活性材料，

b′)将步骤a′)中所得第一层糊沉积到集电体(3)上，

c′)将压力施加于步骤b’)中所得装配上，

d′)将第二层糊沉积到步骤c’)中所得装配上，

e′)将在疏水性材料中产生且具有多孔结构的疏水性膜(4)沉积到如步骤d’)中所得第二层糊上，

f′)在步骤e’)中所得装配上施加压力以在疏水性膜(4)与活性层(2)之间形成疏水性材料在活性材料中的互相穿透区(Z)，其中存在疏水性材料的浓度梯度，其在空气进入正极的进入方向上降低。

9.根据权利要求8的方法，其中步骤c’)中施加的压力相当于250N/mm至500N/mm的线性荷载。