[发明专利]一种空气电极及其制作方法在审
申请号: | 201910816210.0 | 申请日: | 2019-08-30 |
公开(公告)号: | CN110581280A | 公开(公告)日: | 2019-12-17 |
发明(设计)人: | 谢晓华;张建;夏保佳 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 |
主分类号: | H01M4/86 | 分类号: | H01M4/86;H01M4/88;H01M8/0223 |
代理公司: | 44202 广州三环专利商标代理有限公司 | 代理人: | 郝传鑫;贾允 |
地址: | 200050 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 聚四氟乙烯 空气电极 辐照接枝 聚四氟乙烯乳液 分散稳定性 质子交换膜 空气电池 气体反应 三相界面 辐照 可调节 亲水性 憎水性 电导 制作 保证 | ||
1.一种空气电池用空气电极,包括催化层和扩散层,其特征在于,采用辐照接枝后的聚四氟乙烯(PTFE)做憎水剂。
2.根据权利要求1所述的空气电极,其特征在于,PTFE为辐照接枝聚丙烯的PTFE。
3.根据权利要求1所述的空气电极,PTFE辐照过程如下:PTFE用60Co源γ射线在空气中辐照50KGy,将预辐照的PTFE微粉置于锥形瓶中,加入一定量的丙烯酸、乙醇、去离子水、阻聚剂(NH4)2Fe(SO4)2·H2O和适量浓硫酸,超声振荡3min,通氮气20min后密封,水浴加热到60℃反应一定时间,过滤,用滤纸包裹产物在索氏提取器中用水抽提60h,除去残留的丙烯酸及其均聚物,烘干。其中,丙烯酸的体积分数为10~50%,阻聚剂浓度为4~8g/L,浓硫酸量为0~1mL,反应时间为1~3h。
4.一种空气电池用空气电极的制作方法,其特征在于,空气电极由催化层和扩散层组成,扩散层采用石墨化炭纸或炭布,其厚度优选为100~300μm;为在扩散层内生成两种通道-憎水的反应气体通道和亲水的液态水传递通道,对炭纸或炭布用辐照接枝后的PTFE乳液做憎水处理;催化层是将一定比例的Pt/C电催化剂与辐照接枝后的PTFE乳液在水和醇的混合溶剂中超声振荡,调为墨水状,采用丝网印刷、涂布或喷涂等方法,在扩散层上制备30~50μm厚的催化层。
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