[发明专利]一种锂空气电池用微纳结构正极材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种锂空气电池用微纳结构正极材料及其制备方法。所述制备方法包括金属氮化物催化剂前驱体与高碳聚合物共混于有机溶剂中静电纺丝制备中空复合原丝、原丝材料的预处理、复合纤维的氮化以及活化造孔扩孔四个步骤。本发明工艺方法简单、操作方便，所述的制备方法易实现纳米级的催化剂颗粒均匀分布在中空碳纤维中。所制备的正极材料管内中空、管壁多孔，且金属氮化物催化剂均匀分布在管壁三维孔洞内，高的比表面积为电池反应提供足够的场所，管内中空孔道能保证氧气扩散通道的畅通，兼具良好的离子传输能力和导电性。可有效提高锂空气电池的充放电容量，提高锂空气电池的大倍率性能和功率密度，减小电池内阻，纳米级金属氮化物的均匀分散能降低充放电极化，产业化前景良好。

主权项

一种锂空气电池用微纳结构正极材料，其特征在于：所述正极材料为中空多孔复合纤维，是由金属氮化物催化剂纳米颗粒，与中空构造的长度为微米级的碳纤维载体复合而成；所述碳纤维管壁由多个纳米孔洞构成，且多个纳米孔洞间相互贯通；金属氮化物分散负载在碳纤维管壁表面及其纳米孔洞内。