[实用新型]多层复合氧催化电极

说明书

技术领域

本实用新型涉及铝空气电池的技术领域，尤其涉及一种多层复合氧催化电极。

背景技术

铝空气电池是以铝作为负极，空气电极为正极的金属电池，与其他金属电池相比，其本身具有的比能量高、生产成本低、安全、环保等特点，能够很好的解决当前动力电池续航低、充电不方便、生产成本高、生产和使用过程不安全、污染环境等问题，具有巨大的市场空间和应用前景。

铝空气电池电解液是氢氧化钾水溶液或氢氧化钠水溶液，反应生成物氧化铝可循环利用或直接用作工业原料，产生更高附加值。使用过程更安全可靠，不会产生爆炸、燃烧和漏电等现象，是一种原料来源丰富、价格优廉、安全、稳定、长效、零排放、无污染的新一代动力电池。

当前应用广泛的特斯拉锂电池能量密度为200wh/Kg，实际能量密度为120-150wh/Kg，而铝空气电池的理论能量密度高达8100wh/Kg，目前已知的铝空气电池实际能量密度为1000wh/Kg左右，这种铝空气电池的空气电极以无水乙醇作为分散剂，银基作为催化剂，采用催化层-集流层-透气层结构制作而成。该空气电极成本较高，生产过程不安全，只能半手工式制作，结构不稳定，耐久性不强，因而批量化生产困难，也难以在市场上广泛推广使用。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种制作工艺简单、生产过程安全环保、可批量生产、性能稳定、使用寿命长的多层复合氧催化电极。

为了达到上述目的，本实用新型一种多层复合氧催化电极，包括由泡沫镍网构成的集流层、第一催化层、第二催化层、透气层以及防水透气膜，所述第一催化层的内表面覆于集流层的一面，且所述第二催化层的内表面覆于集流层的另一面，所述透气层的内表面与第一催化层的外表面相接触，所述透气层的外表面与防水透气膜的内表面相接触。

其中，所述第一催化层与第二催化层的大小相同且厚度相等，所述第一催化层以及第二催化层均无缝、无气泡覆盖在集流层的两面，所述透气层的厚度厚于防水透气膜的厚度，且所述第一催化层以及防水透气膜均无缝、无气泡覆盖在集流层的两面。

其中，所述第一催化层与第二催化层均包括聚四氟乙烯层、多个二氧化锰颗粒、多个乙炔黑颗粒以及多个锰酸镧颗粒，所述多个二氧化锰颗粒、多个乙炔黑颗粒以及多个锰酸镧颗粒均匀嵌入聚四氟乙烯层中；

其中，所述透气层包括聚四氟乙烯层、多个短碳纤维颗粒以及多个活性炭颗粒，所述多个短碳纤维颗粒以及多个活性炭颗粒均匀嵌入聚四氟乙烯层中；所述防水透气膜为聚四氟乙烯层。

其中，该多层复合氧催化电极还包括作为阴极极片的镍条，所述镍条点焊在集流层的端部。

本实用新型的有益效果是：

与现有技术相比，本实用新型的多层复合氧催化电极，该空气电极采用催化层-集流层-催化层-透气层-防水透气膜多层结构复合，结构稳定，耐久性强，催化活性高，极片均匀性好，过程安全，可自动化连续生产，实际能量密度可达到110mA/cm²，制作的空气电极性能稳定，耐久性强，可以自动化、规模化生产，在市场上有广泛的实用性。

附图说明

图1为本实用新型多层复合氧催化电极的截面示意图；

图2为本实用新型催化剂成分的电流密度和耐久性对比示意图。

主要元件符号说明如下：

10、集流层 11、第一催化层

12、第二催化层 13、透气层

14、防水透气膜。

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。

进一步参照图1，第本实用新型的氧催化电极，包括由泡沫镍网构成的集流层10、第一催化层11、第二催化层12、透气层13以及防水透气膜14，第一催化层11的内表面以及第二催化层12的内表面分别覆于集流层10的两面，透气层13的内表面与第一催化层11的外表面相接触，透气层13的外表面与防水透气膜14的内表面相接触。

第一催化层11与第二催化层12结构相同，且均包括聚四氟乙烯层、多个二氧化锰颗粒、多个乙炔黑颗粒以及多个锰酸镧颗粒，多个二氧化锰颗粒、多个乙炔黑颗粒以及多个锰酸镧颗粒均匀嵌入聚四氟乙烯层中；透气层13包括聚四氟乙烯层、多个短碳纤维颗粒以及多个活性炭颗粒，多个短碳纤维颗粒以及多个活性炭颗粒均匀嵌入聚四氟乙烯层中；防水透气膜14为聚四氟乙烯层。