[发明专利]一种锂空气电池及其制备方法

权利要求书

1.一种锂空气电池，包括正极，负极和电解液，其特征在于，所述正极包括碳纸集流体；所述电解液包括环丁砜和锂盐。

2.根据权利要求1所述的一种锂空气电池，其特征在于，所述锂盐为LiTFSI、LiPF₆、LiBOB、LiBF₄中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种锂空气电池，其特征在于，所述电解液还包括二甲基亚砜和/或四甘醇二甲醚。

4.根据权利要求1或2所述的一种锂空气电池，其特征在于，所述电解液中锂盐的摩尔浓度为0.5～5mol/L。

5.根据权利要求1所述的一种锂空气电池，其特征在于，所述碳纸集流体为至少一面具有疏水性的碳纤维纸。

6.根据权利要求1所述的一种锂空气电池，其特征在于，所述碳纸集流体包括一层涂覆层，所述涂覆层包括碳、过氧化锂和聚四氟乙烯，所述聚四氟乙烯的质量为涂覆层质量的5%～10%；所述过氧化锂的质量为碳和过氧化锂质量总和的5%～60%。

7.一种锂空气电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A.电解质溶液的配置

将锂盐与环丁砜混合，制得电解质溶液，其中，所述锂盐的浓度为0.5-5mol/L；

B.正极的制作

（1）将多孔导电碳和过氧化锂混合，研磨后与聚四氟乙烯混合，得混合液；（2）将所述混合物加入到N-甲基吡咯烷酮中，在40-80℃下搅拌，得混合浆料；（3）将所述混合浆料涂膜于碳纸集流体上，烘干，得正极；

C.负极的制作

锂金属为负极；

D.将所述电解质溶液、正极、负极，在惰性气体气氛中封装得到所述锂空气电池。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤A中所述电解质溶液还包括二甲基亚砜和/或四甘醇二甲醚。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤A中所述锂盐为LiTFSI、LiPF₆、LiBOB、LiBF₄中的至少一种。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述碳纸集流体为至少一面具有疏水性的碳纤维纸。

11.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤B中所述聚四氟乙烯的质量为混合液质量的5%～10%；所述过氧化锂的质量为碳和过氧化锂质量总和的5%～60%。

12.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤B中所述N-甲基吡咯烷酮的体积为混合液体积的3～5倍。

13.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤D中所述封装的顺序从负极到正极，依次是负极电池壳、弹片、垫片、金属锂、电解液、隔膜、电解液、正极、正极电池壳。

14.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤D中封装的控制压力为45-50Mpa，封装环境中水和氧气的含量均小于0.5ppm。