[发明专利]一种镁基金属空气电池正极用锰系催化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种镁基金属空气电池正极用锰系催化材料，其特征在于，所述正极催化材料包括催化材料和集流体材料，所述催化材料按重量份配比为25％～75％的电化学活性锰系氧化物、20％～70％的导电碳材料和5％～50％的有机粘结剂。

2.根据权利要求1所述的镁基金属空气电池正极用锰系催化材料，其特征在于，所述电化学活性锰系氧化物为一氧化锰、二氧化锰、三氧化二锰和四氧化三锰中的一种或多种，所述电化学活性锰系氧化物粒径为10μm～100μm，纯度大于99％。

3.根据权利要求1所述的镁基金属空气电池正极用锰系催化材料，其特征在于，所述导电碳材料为石墨、活性炭、乙炔黑、导电炭黑和碳纤维中的一种或多种，所述导电碳材料的粒径为1μm～500μm，纯度大于99％。

4.根据权利要求1所述的镁基金属空气电池正极用锰系催化材料，其特征在于，所述有机粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、丁苯橡胶乳液、聚丙烯酸、聚丙烯腈、羟丙基甲基纤维素和聚乙烯醇中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的镁基金属空气电池正极用锰系催化材料，其特征在于，所述集流体材料为铜网、镀锡铜网、镀镍铜网、多孔镍网、镀镍冲孔钢带和碳纤维多孔织物中的一种或多种。

6.一种如权利要求1-5所述的镁基金属空气电池正极用锰系催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、选择碳基材料，有机粘结剂，电化学活性锰系氧化物和集流体材料；

S2、将选择好的导电碳材料与电化学活性锰系氧化物，在三维混料机中混合均匀，混料时间为30min～60min；将混合后的粉末与选择好的有机粘结剂在搅拌器中混合并搅拌均匀，搅拌时间为10min～300min，得到催化材料混合物；

S3、将催化材料混合物涂在选择好的集流体材料表面，形成与集流体粘合在一起的层状复合结构，在30℃～120℃下干燥30min～300min；

S4、将催化材料与集流体的复合材料进行加热加压同时处理，得到催化材料和集流体复合材料；所述加热温度为100℃～400℃，加压压力为5MPa～30MPa，所述加热加压的时间为10min～120min；

S5、将加热加压烧结后的催化材料和集流体复合材料，放在光滑的平板之间或光滑的对辊之间进行碾压，根据碾压后达到的致密程度和催化材料和集流体复合材料的使用厚度，确定碾压的变形量；碾压完成后，得到所述镁基金属空气电池的正极催化材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述S3中催化材料混合物涂层厚度为0.1～10mm。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述S5中碾压在常温下进行。