[发明专利]一种自支撑的氮杂化碳纳米管锂空气电池正极及其制备方法

摘要

本发明属于锂空气电池技术领域，具体为一种自支撑的氮杂化碳纳米管锂空气电池正极及其制备方法。本发明采用气相沉积法，以二茂铁为催化剂，三聚氰胺作为碳源和氮源，在泡沫镍基底上直接生长氮-杂化碳纳米管得到锂空气电池正极。本发明方法，工艺简单，重现性好，制备的碳材料结构稳定、分布均匀，具有独特的多级孔道三维结构，使得锂空气电池在循环过程中，避免了粘结剂与中间产物反应僵化，使碳载体与基底脱离；同时由于摒弃了高阻抗的聚四氟乙烯的使用，大大提高了极片的导电性能，降低了过电势。此外，这种多级孔道结构，既提供了气-液-固三相反应位点，也可容纳放电过程产生的过氧化锂，提高电池的电化学性能。

主权项

 一种自支撑的氮杂化碳纳米管锂空气电池正极的制备方法，其特征在于具体步骤如下： （1） 用切片机将泡沫镍切割成直径 10‑12 mm 的泡沫镍极片，在无水乙醇和去离子水中交替清洗20‑30 min，在70‑80 ℃的烘箱中烘干备用；（2）将泡沫镍极片置于管式炉的中间，将45‑55 mg二茂铁，740‑760 mg三聚氰胺混合物放置于泡沫镍极片的上方靠近气体入口处，在氮气气氛中以10‑15 ℃/min的升温速率升至500‑550 ℃，并保持5‑10 min，后以10‑15 ℃/min的升温速率升至600‑650 ℃，并保持15‑20 min；自然冷却至室温，即得到自支撑的氮杂化碳纳米管锂空气电池正极。