[发明专利]用于先进的金属-空气蓄电池的催化剂体系

权利要求书

1.一种金属-空气蓄电池，所述金属-空气蓄电池包括：

包含金属的阳极；

包含含有至少一种过渡金属二硫属化物的材料的阴极，所述过渡金属二硫属化物选自TiX₂、VX₂、CrX₂、ZrX₂、NbX₂、MoX₂、HfX₂、WX₂、TaX₂、TcX₂或ReX₂，其中每一个X独立地是S、Se或Te或其组合，其中

所述阴极的含有过渡金属二硫属化物的材料包括至少50重量％的所述至少一种过渡金属二硫属化物，和

所述过渡金属二硫属化物呈

具有1nm至1000nm的平均最大直径的纳米颗粒形式，

具有1nm至100nm范围的平均厚度、50nm至10μm的沿主要表面的平均最大宽度、以及至少5:1的纵横比的纳米片形式，或

具有1-400nm的平均宽度的纳米带形式；以及

电解质，所述电解质与所述阴极的过渡金属二硫属化物接触，并且与所述阳极的金属接触或者不与所述阳极的金属接触，

其中所述电解质包含至少50重量％的离子液体。

2.根据权利要求1所述的金属-空气蓄电池，其中所述阳极由所述金属组成。

3.根据权利要求1或2所述的金属-空气蓄电池，其中所述阳极的金属是锂、镁、锌或铝。

4.根据权利要求1或2所述的金属-空气蓄电池，其中所述阳极的金属是锂。

5.根据权利要求1所述的金属-空气蓄电池，所述金属-空气蓄电池还包括被设置为与所述电解质接触的参比电极。

6.根据权利要求1所述的金属-空气蓄电池，其中所述含有过渡金属二硫属化物的材料包括至少70重量％的过渡金属二硫属化物。

7.根据权利要求1所述的金属-空气蓄电池，其中所述阴极包含被设置在多孔构件或集电器上的至少一种过渡金属二硫属化物。

8.根据权利要求7所述的金属-空气蓄电池，其中所述含有至少一种过渡金属二硫属化物的材料被设置在多孔碳构件上。

9.根据权利要求7所述的金属-空气蓄电池，其中所述多孔构件与气相中的氧气接触。

10.根据权利要求7所述的金属-空气蓄电池，其中所述多孔构件是导电的。

11.根据权利要求1所述的金属-空气蓄电池，其中每一种过渡金属二硫属化物是TiX₂、MoX₂或WX₂，其中每一个X独立地是S、Se或Te或其组合。

12.根据权利要求1所述的金属-空气蓄电池，其中每一种过渡金属二硫属化物是TiS₂、TiSe₂、MoS₂、MoSe₂、WS₂或WSe₂。

13.根据权利要求1所述的金属-空气蓄电池，其中每一种过渡金属二硫属化物是TiS₂、MoS₂或WS₂。

14.根据权利要求1所述的金属-空气蓄电池，其中每一种过渡金属二硫属化物是MoS₂或MoSe₂。

15.根据权利要求1所述的金属-空气蓄电池，其中每一种过渡金属二硫属化物是MoS₂。