專利名稱：一種新型鎂空氣電池陰極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬空氣燃料電池、燃料電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鎂空氣電池陰極。
背景技術(shù)：
電動汽車以其清潔、環(huán)保受到人們的重視。然而由于動力電池的發(fā)展滯后使得動力電池成為電動車發(fā)展的瓶頸。近年來，金屬空氣電池作為車用電池的研究受到重視[毛宗強等，電源技術(shù)，1996，20 (6) :252-266]。另外，局部地區(qū)的災(zāi)害，電力一旦中斷，需要高功率的應(yīng)急電源。所以，高功率的鎂空氣電池開發(fā)研究，不但能帶動電池行業(yè)的發(fā)展，而且能帶動電動汽車、電子產(chǎn)品等行業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生很好的經(jīng)濟效益，而且對環(huán)保、搶險救災(zāi)、通訊、軍、民用等，國家戰(zhàn)略需求具有重要意義[楊維謙等，電源技術(shù)，2005，四(3) :182-186]。鎂合金空氣燃料電池是一種直接把鎂合金和氧氣(來自空氣)中的化學(xué)能連續(xù)地轉(zhuǎn)換成電能的電化學(xué)發(fā)電裝置，具有比能量高、原材料來源豐富、成本低、使用安全方便、無污染等特點備受重視。通常的鎂空氣電池的陰極為氣體擴散電極，氧氣還原反應(yīng)部位為催化劑表面的氣-固-液三相體系，要求有暢通的氣體傳輸通道，電子傳輸通道和氫氧根離子的傳輸通道。整個氣體擴散電極要求防水、透氣。通常采用的催化劑為Pt/c，鉬合金，銀等貴金屬催化劑。由于這類催化劑價格昂貴、資源受限等原因，所以，尋找高活性、低成本的非貴金屬催化劑的研究一直是鎂空氣電池領(lǐng)域研究的熱點問題之一。目前，開發(fā)研究的非貴金屬催化劑主要有，鈣欽礦型氧化物催化劑、過渡金屬有機配合物(酞菁、嚇啉過渡金屬配合物類)催化劑、Mn02催化劑等。中國專利200910007104. 4公開了一種開放式鎂合金空氣電池，有金屬陽極、金屬陰極和粘有催化劑透水層組成的電池，在噴水或雨天使用。中國專利200910010457. X公開了一種多陽極、多陰極的大容量金屬空氣電池的相互穿插的電池結(jié)構(gòu)方案。中國專利 00803126. 6公開了一種以過渡金屬氫氧化物為催化劑的陰極的組成和結(jié)構(gòu)，設(shè)計了一種電池系統(tǒng)。中國專利99815296. X公開了以Μη203/Μη304和MnA混合物作為陰極催化劑的金屬空氣電池。美國專利4091175公開了一種用于電化學(xué)電池的空氣電極，使用的催化劑為添加2%氫氧化鎳的kg/C催化劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型鎂空氣電池陰極，該陰極采用的催化劑前體為緊密排列的平面聚合酞菁過渡金屬配合物。該類催化劑具有原料易得，合成簡便， 成本低，催化活性更高、選擇性好和壽命更長等優(yōu)點。本發(fā)明一種新型鎂空氣電池陰極，包括多孔集流板，多孔集流板的一面為催化劑層，另一面為多孔疏水層，多孔疏水層由透氣防水材料制成，催化劑層由催化劑、溶劑、分散劑、粘結(jié)劑等混合物制成的膏狀物刷涂到集流板上固化而成，催化劑由催化劑前體經(jīng)固載、 活化形成，其特征在于所述催化劑前體為如下結(jié)構(gòu)式的平面聚合酞菁配合物
權(quán)利要求
1. 一種新型鎂空氣電池陰極，包括多孔集流板，多孔集流板的一面為催化劑層，另一面為多孔疏水層，多孔疏水層由透氣防水材料制成，催化劑層由催化劑、溶劑、分散劑、粘結(jié)劑等混合物制成的膏狀物刷涂到集流板上固化而成，催化劑由催化劑前體經(jīng)固載、活化形成， 其特征在于所述催化劑前體為如下結(jié)構(gòu)式的平面聚合酞菁配合物
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鎂空氣電池陰極，其特征在于所述多孔集流板采用經(jīng)過防腐處理的銅網(wǎng)、泡沫鎳網(wǎng)或不銹鋼網(wǎng)、碳紙或碳布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鎂空氣電池陰極，其特征在于所述多孔疏水層厚度為 0. 3-0. 6mm，孔徑0. 01-0. 06mm，孔隙率80% _95%，催化劑層厚度為0. 5—1讓。
全文摘要
本發(fā)明一種新型鎂空氣電池陰極，包括經(jīng)過防腐處理的多孔集流板，多孔集流板的一面為催化劑層，另一面為多孔疏水層，多孔疏水層由透氣防水材料制成，其制備采用多孔材料熱壓或疏水材料通過相轉(zhuǎn)移法或模板法制備孔，催化劑層由催化劑、溶劑、分散劑、粘結(jié)劑等混合物制成的膏狀物刷涂到集流板上固化而成，催化劑前體經(jīng)固載、活化形成，其特征在于所述催化劑前體為如下結(jié)構(gòu)式的緊密排列的平面聚合酞菁配合物鎂空氣電池采用該陰極，其電池性能更好。
文檔編號H01M4/90GK102447115SQ20101061866
公開日2012年5月9日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者李忠芳, 王素文 申請人:山東理工大學(xué)