[发明专利]一种高性能过渡金属氧化物空心球空气电极及其制备方法

权利要求书

1.一种过渡金属氧化物空心球材料的制备方法，其特征在于，所述过渡金属氧化物空心球材料的化学式为MO_x，其中，0.5≤x≤3，M为过渡金属，优选为Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、镧系元素中的至少一种；

制备所述过渡金属氧化物空心球材料的方法包括：

（1）采用过渡金属M的可溶性盐作为过渡金属源、高粘度混合醇类溶液作为溶剂，均匀混合后得到混合溶液；

（2）将所得混合溶液在50～250℃下溶剂热反应1～96小时，再分离出固体、洗涤、干燥；

（3）将步骤（2）所得固体于空气气氛中在150～1000℃下煅烧0.1～100小时，得到所述过渡金属氧化物空心球材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所使用的过渡金属M的可溶性盐选用纯的金属硝酸盐、金属氯盐、金属硫酸盐、金属醋酸盐及其金属盐水合物或者水溶液。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所使用的高粘度的混合醇类溶液选用丙三醇、异丙醇、乙醇、乙二醇、正丁醇、正戊醇中的至少两种。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中过渡金属M的可溶性盐的摩尔浓度为10^-4～2mol/L，优选为0.002～0.01mol/L。

5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法制备的过渡金属氧化物空心球材料，其特征在于，所述过渡金属氧化物空心球材料的尺寸为10～5000 nm，呈核壳结构的空心球型，中心核的尺寸为5～1000 nm，壳层厚度为3～40 nm，比表面积为30～300 m²/g。

6.根据权利要求5所述的过渡金属氧化物空心球材料，其特征在于，所述材料的物相组成为不含结晶水的MO_x。

7.一种锂空气电池的空气电极，应用权利要求5或6所述的过渡金属氧化物空心球材料制作而成。

8.一种锂空气电池，包括权利要求7所述的空气电极。