[发明专利]用于金属‑空气电池的空气自呼吸阴极

权利要求书

1.用于金属-空气电池的空气自呼吸阴极，包括

(i)导电集电器；和

(ii)金属-离子导电介质；

其特征在于所述阴极进一步包括具有焦绿石型结构的式(AA’)_a(BB’)_bO_c的金属氧化物

其中：

A和A’相同或不同且选自RE、镁、钙、锶、钡、锂、钠、钾、铟、铊、锡、铅、锑和铋，其中RE选自钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥；

B选自Ru、Ir、Os、Rh、Ti、Sn、Ge、Mn、Ta、Nb、Mo、W、Zr和Pb；

B’不存在或选自Ru、Ir、Os、Rh、Ca、Mg、In、Tl、Sn、Pb、Sb、Bi、Ge、Ta、Nb、Mo、W、Zr或RE，其中RE选自钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥；

c是3-11；

(a+b):c的原子比是1:1-1:2；

a:b的原子比是1:1.5-1.5:1；

其中A和A’的至少一个选自碱金属、碱土金属和RE，

和其中a是1.33-3，b是2并且c是3-10。

2.根据权利要求1的空气自呼吸阴极，其中a是2，b是2并且c是6-7。

3.根据前述权利要求任一项的空气自呼吸阴极，其中A是碱金属并且A’选自碱土金属和RE。

4.根据权利要求1-2任一项的空气自呼吸阴极，其中A和A’选自RE、锂、钠、钾、镁、钙、锶、钡、铅和铈。

5.根据权利要求1或2的空气自呼吸阴极，其中A和A’选自钠、钾、钙、锶和铈。

6.根据权利要求1或2的空气自呼吸阴极，其中B选自钌、铱和钛。

7.根据权利要求1的空气自呼吸阴极，其中：

A是Na；

A’是RE；

B是Ti、Sn、Ge、Ru、Mn、Ir、Os或Pb；

B’不存在或是Ti、Sn、Ge、Ru、Mn、Ir、Os或Pb；

a是2；

b是2；和

c是6-7。

8.根据权利要求1或2的空气自呼吸阴极，其中所述空气自呼吸阴极进一步包括多孔导电材料，其中任选地(i)所述金属氧化物负载在多孔导电材料上，或者(ii)所述金属氧化物与多孔导电材料密切混合。

9.根据权利要求1或2的空气自呼吸阴极，其中所述空气自呼吸阴极进一步包括氧还原催化剂。

10.根据权利要求9的空气自呼吸阴极，其中所述氧还原催化剂负载在高表面积载体材料上。

11.根据权利要求1或2的空气自呼吸阴极，其中所述空气自呼吸阴极进一步包括粘结剂。

12.根据权利要求4的空气自呼吸阴极，其中A和A’选自锂、钠、钾、镁、钙、锶、钡、铅、铈、镨和铽。

13.金属-空气电池，包括根据权利要求1-12任一项的空气自呼吸阴极、阳极和空气自呼吸阴极和阳极之间的电解质或电解液。

14.根据权利要求13的金属-空气电池，其中所述阳极包括活性阳极材料和阳极集电器，其中活性阳极材料包括锂。

15.根据权利要求13或14的金属-空气电池，其中所述电解质或电解液是非质子的。