[发明专利]一种锂空气电池用阴极催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种锂空气电池用阴极催化剂及其制备方法。该催化剂由过渡金属配合物和碳黑载体组成，其中过渡金属配合物由钴盐或锰盐与含氮配体反应得到。阴极催化剂为锂空气电池充放电过程中的过氧化锂形成和分解提供催化中心。使用该催化剂制备成的锂空气电池展现了很好的催化活性和稳定性，其在电流密度为0.05mAcm-1时，首圈放电容量达到4870mAh(g活性物质单位质量)-1，放电电压稳定在2.8V。本发明的催化剂以价格低廉的含氮配体为原料，相比较贵金属催化剂或者卟啉、酞菁与过渡金属配位生成的大环化合物催化剂，具有制备工艺简单、工艺重复性好和成本低等优点，可用于锂空气电池的阴极材料领域。

主权项

一种锂空气电池用阴极催化剂，其特征在于其组成如下：由过渡金属配合物和碳黑载体组成，过渡金属配合物与碳黑载体的质量比为10∶1‑1∶100；过渡金属配合物为钴邻菲啰啉配合物、钴三聚氰胺配合物、钴联二吡啶配合物、钴4，4’‑联吡啶配合物、钴吡嗪配合物、钴吡啶配合物、锰邻菲啰啉配合物，锰三聚氰胺配合物，锰联二吡啶配合物，锰4，4’‑联吡啶配合物，锰吡嗪配合物或锰吡啶配合物；碳黑载体为碳纳米管或碳纳米粒子，其中比表面积为500m2g‑1‑1500m2g‑1，粒径或管径为10nm‑50nm。