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      一種基于石墨烯的鋅空氣電池空氣電極及其制備方法_2

      文檔序號:8382718閱讀:來源:國知局
      機上造粒,最終滾壓成厚度為0.05mm的片狀;
      (2)催化層的制備:
      首先將活性炭、電解Mn02和碳酸氫銨放入裝有無水乙醇的燒杯中,攪拌2h,混合均勻;然后逐滴滴入PTFE,繼續(xù)攪拌,混合均勻;在室溫下干燥I天后,獲得粉狀膏體,將粉狀膏體放到輥壓機上造粒,最終滾壓成厚度為0.05mm的片狀;
      (3)空氣電極制備
      將步驟(I)中制備的防水透氣層、步驟(2)中制備的催化層與集流體壓制成型。
      [0031]先將步驟(I)中制備的防水透氣層與集流體壓制成型,然后再與步驟(2)中制備的催化層結(jié)合壓制成空氣電極;
      本實施例制備出的鋅空氣電池空氣電極依次布置為:防水透氣層、集流體、催化層。
      [0032]實施例2:
      本實施例中,防水透氣層中各原料的質(zhì)量份數(shù)組成為:石墨烯與活性炭及乙炔黑的混合導(dǎo)電劑I份,其中石墨烯的重量百分比為14%,聚四氟乙烯(PTFE) 0.5份,碳酸銨I份。
      [0033]催化層中各原料的質(zhì)量份數(shù)組成為:活性炭及乙炔黑組成的混合導(dǎo)電劑I份,電解MnO2 5份,聚四氟乙烯(PTFE) I份,碳酸銨3份。
      [0034]本發(fā)明提供的一種基于石墨烯的鋅空氣電池空氣電極的制備步驟如下:
      (1)防水透氣層的制備:
      首先將由石墨烯與活性炭及乙炔黑組成的混合導(dǎo)電劑和碳酸銨放入裝有無水乙醇的燒杯中,攪拌2h,混合均勻;然后逐滴滴入PTFE,繼續(xù)攪拌,混合均勻;在室溫下干燥10天后,獲得粉狀膏體,將粉狀膏體放到輥壓機上造粒,最終滾壓成厚度為0.3mm的片狀;
      (2)催化層的制備:
      首先將活性炭及乙炔黑組成的混合導(dǎo)電劑、電解MnO2和碳酸銨放入裝有無水乙醇的燒杯中,攪拌18h,混合均勻;然后逐滴滴入PTFE,繼續(xù)攪拌,混合均勻;在室溫下干燥5天后,獲得粉狀膏體,將粉狀膏體放到輥壓機上造粒,最終滾壓成厚度為0.3mm的片狀;
      (3)空氣電極制備
      將步驟(I)中制備的防水透氣層、步驟(2)中制備的催化層與集流體一起壓制成型。
      [0035]本實施例制備出的鋅空氣電池空氣電極依次布置為:防水透氣層、催化層、集流體。
      [0036]實施例3:
      本實施例中,防水透氣層中各原料的質(zhì)量份數(shù)組成為:石墨烯與石墨及乙炔黑的混合導(dǎo)電劑7份,其中石墨烯的重量百分比為25%,聚四氟乙烯(PTFE) 3份,氯化銨5份。
      [0037]催化層中各原料的質(zhì)量份數(shù)組成為:石墨烯與活性炭及石墨組成的混合導(dǎo)電劑5份,其中石墨烯的重量百分比為14%,電解Mn02 8份,聚四氟乙烯(PTFE) 0.5份,氯化銨2份。
      [0038]本發(fā)明提供的一種基于石墨烯的鋅空氣電池空氣電極的制備步驟如下:
      (1)防水透氣層的制備:
      首先將由石墨烯與石墨及乙炔黑組成的混合導(dǎo)電劑和氯化銨放入裝有無水乙醇的燒杯中,攪拌12h,混合均勻;然后逐滴滴入PTFE,繼續(xù)攪拌,混合均勻;在室溫下干燥7天后,獲得粉狀膏體,將粉狀膏體放到輥壓機上造粒,最終滾壓成厚度為0.8mm的片狀;
      (2)催化層的制備:
      首先將石墨烯與活性炭及石墨組成的混合導(dǎo)電劑、電解MnO2和氯化銨放入裝有無水乙醇的燒杯中,攪拌10h,混合均勻;然后逐滴滴入PTFE,繼續(xù)攪拌,混合均勻;在室溫下干燥8天后,獲得粉狀膏體,將粉狀膏體放到輥壓機上造粒,最終滾壓成厚度為0.05mm的片狀;
      (3)空氣電極制備
      將步驟(I)中制備的防水透氣層、步驟(2)中制備的催化層與集流體一起壓制成型。
      [0039]先將步驟(2)中制備的催化層與集流體壓制成型,然后再與步驟(I)中制備的防水透氣層結(jié)合壓制成空氣電極,按照此法壓制出的空氣電極,形成了致密,均勻的微孔結(jié)構(gòu),因此液相和氣相傳質(zhì)性能得到改善,使空氣電極的電化學(xué)性能和壽命明顯提高。
      [0040]本實施例制備出的鋅空氣電池空氣電極依次布置為:防水透氣層、集流體、防水透氣層、催化層,按照這個布置順序制備的空氣電極,導(dǎo)電性能尤其好,電池散熱效果極佳。
      [0041]實施例4:
      本實施例中,防水透氣層中各原料的質(zhì)量份數(shù)組成為:石墨烯與活性炭的混合導(dǎo)電劑I份,其中石墨烯的重量百分比為50%,聚四氟乙烯(PTFE) I份,碳酸銨2份。
      [0042]催化層中各原料的質(zhì)量份數(shù)組成為:石墨烯與活性炭及石墨組成的混合導(dǎo)電劑2份,其中石墨烯的含量為50%,電解Mn02 3份,聚四氟乙烯(PTFE) 0.5份,碳酸銨2份。
      [0043]本發(fā)明提供的一種基于石墨烯的鋅空氣電池空氣電極的制備步驟如下:
      (1)防水透氣層的制備:
      首先將由石墨烯與活性炭組成的混合導(dǎo)電劑和碳酸銨放入裝有無水乙醇的燒杯中,攪拌5h,混合均勻;然后逐滴滴入PTFE,繼續(xù)攪拌,混合均勻;在室溫下干燥6天后,獲得粉狀膏體,將粉狀膏體放到輥壓機上造粒,最終滾壓成厚度為0.5mm的片狀;
      (2)催化層的制備:
      首先將石墨烯與活性炭及石墨組成的混合導(dǎo)電劑、電解MnO2和碳酸銨放入裝有無水乙醇的燒杯中,攪拌10h,混合均勻;然后逐滴滴入PTFE,繼續(xù)攪拌,混合均勻;在室溫下干燥7天后,獲得粉狀膏體,將粉狀膏體放到輥壓機上造粒,最終滾壓成厚度為0.6mm的片狀;
      (3)空氣電極制備
      將步驟(I)中制備的防水透氣層、步驟(2)中制備的催化層與集流體一起壓制成型。
      [0044]先將步驟(2)中制備的催化層與集流體壓制成型,然后再與步驟(I)中制備的防水透氣層結(jié)合壓制成空氣電極,按照此法壓制出的空氣電極,形成了致密,均勻的微孔結(jié)構(gòu),因此液相和氣相傳質(zhì)性能得到改善,使空氣電極的電化學(xué)性能和壽命明顯提高。
      [0045]本實施例制備出的鋅空氣電池空氣電極依次布置為:防水透氣層、集流體、防水透氣層、催化層,按照這個布置順序制備的空氣電極,導(dǎo)電性能尤其好,電池散熱效果極佳。
      [0046]實施例5:
      本實施例中,防水透氣層中各原料的質(zhì)量份數(shù)組成為:石墨烯與乙炔黑的混合導(dǎo)電劑5份,其中石墨烯的重量百分比為90%,聚四氟乙烯(PTFE) 2份,碳酸氫銨3份。
      [0047]催化層中各原料的質(zhì)量份數(shù)組成為:石墨烯與活性炭及乙炔黑組成的混合導(dǎo)電劑3份,其中石墨烯的含量為50%,電解MnO2 6份,聚四氟乙烯(PTFE) 3份,碳酸氫銨6份。
      [0048]本發(fā)明提供的一種基于石墨烯的鋅空氣電池空氣電極的制備步驟如下:
      (1)防水透氣層的制備:
      首先將由石墨烯與乙炔黑組成的混合導(dǎo)電劑和碳酸氫銨放入裝有無水乙醇的燒杯中,攪拌18h,混合均勻;然后逐滴滴入PTFE,繼續(xù)攪拌,混合均勻;在室溫下干燥9天后,獲得粉狀膏體,將粉狀膏體放到輥壓機上造粒,最終滾壓成厚度為0.8mm的片狀;
      (2)催化層的制備:
      首先將石墨烯與活性炭及乙炔黑組成的混合導(dǎo)電劑、電解胞02和碳酸氫銨放入裝有無水乙醇的燒杯中,攪拌2h,混合均勻;然后逐滴滴入PTFE,繼續(xù)攪拌,混合均勻;在室溫下干燥10天后,獲得粉狀膏體,將粉狀膏體放到輥壓機上造粒,最終滾壓成厚度為0.8mm的片狀;
      (3)空氣電極制備
      將步驟(I)中制備的防水透氣層、步驟(2)中制備的催化層與集流體一起壓制成型。
      [0049]先將步驟(2)中制備的催化層與集流體壓制成型,然后再與步驟(I)中制備的防水透氣層結(jié)合壓制成空氣電極,按照此法壓制出的空氣電極,形成
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