[发明专利]一种空气电极用催化剂、空气电极及其制备方法

权利要求书

1.一种空气电极用催化剂，其特征在于，所述催化剂以锰盐、银盐为原料，以碳材料为载体，其化学表达式为：

(MnO₂+Ag)/C；

其中，各组分的含量比为：

二氧化锰MnO₂∶银Ag∶碳C＝2∶1∶17。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述锰盐为MnSO₄、Mn(NO₃)₂和高锰酸钾，所述银盐为Ag(NO₃)₂；

且所述碳材料和锰盐的比值为1∶1～1∶100，所述碳材料和银盐的比值为1∶1～1∶100。

3.一种空气电极用催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括步骤：

1)将碳材料浸没在硫酸锰或硝酸锰溶液中，超声搅拌均匀后，静置5小时；

2)在步骤1所得到的溶液中加入高锰酸钾溶液，继续超声搅拌2～5小时，反应完成后，静置12小时，用去离子水洗涤；

3)去除杂质离子，放入鼓风干燥箱，60～100℃烘干，制得炭载二氧化锰催化剂；

4)将所述碳材料浸没在硝酸银溶液中，超声搅拌均匀；

5)将步骤4所得到的溶液放入鼓风干燥箱，60～100℃烘干，再放入马弗炉中还原气氛条件下440℃热分解一小时，缓慢冷却后得到炭载银催化剂；

6)将所制备的炭载二氧化锰催化剂和炭载银催化剂球磨混合均匀后，得到炭载二氧化锰和银的复合催化剂，即为所述的空气电极用催化剂。

4.一种空气电极，其特征在于，所述空气电极由催化膜，防水透气膜，集流网按照设定的排列方式压制而成，其中：

所述催化膜由上述权利要求1所述的空气电极用催化剂、碳材料和聚四氟乙烯乳液混合辊压成膜后制得；且所述空气电极用催化剂含量1～30％，碳材料含量20～90％，聚四氟乙烯乳液含量5～35％。

5.如权利要求4所述的空气电极，其特征在于，所述防水透气膜以碳材料为主料，聚四氟乙烯乳液为粘结剂，经混合辊压后制备而成；

其中，聚四氟乙烯含量为5～60％；乙炔含量为20～90％。

6.一种空气电极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括步骤：

1)将上述权利要求1所述的催化剂粉末用乙醇超声分散均匀，加入5％-35％的聚四氟乙烯乳液，搅拌成团状；

2)在辊膜机上反复折叠碾压多次，压制到所需厚度0.05-2.5mm，即制得催化膜；

3)将步骤2所制得的催化膜、防水透气膜和集流网在温度40-80℃下，在1-20kg/cm²压力下按设定的排列方式压制在一起，即制得所述空气电极，该空气电极的厚度为0.05-3.5mm。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述设定的排列方式，具体包括：

催化膜|集流网|防水透气膜的排列方式，或者催化膜|防水透气膜|集流网|防水透气膜的排列方式。