[发明专利]无粘结剂型锂‑空气电池空气电极及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种无粘结剂型锂‑空气电池空气电极及其制备方法与应用，空气电极催化剂生长在多孔金属陶瓷骨架上。本发明提供的锂‑空气电池空气电极制备方法不使用高分子粘结剂，消除了电池充放电过程中由粘结剂所带来的副产物；电极中不含碳材料，避免了电池充电过程中碳材料腐蚀所引起的电池性能衰减；空气电极催化剂是直接生长在金属陶瓷骨架上，充放电过程中不易脱落或团聚，且催化剂与电流收集器之间接触紧密，电池接触电阻小。利用该发明方法制备的空气电极所组装的锂‑空气电池具有充放电容量高，倍率性能好，循环稳定性高等优点，适用于各种移动电子设备以及动力电池领域。

主权项

一种无粘结剂型锂‑空气电池空气电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）以氧化镍和氧离子导体材料为原料，制备厚度为200～800微米的多孔氧化镍陶瓷，其中氧化镍和氧离子导体材料的质量比为（1～4）∶1；（2）将制备锂‑空气电池空气电极催化剂的原料加入水中，配置成溶液；所述锂‑空气电池空气电极催化剂为钙钛矿氧化物；所述溶液中金属离子总浓度为0.2～2mol/L；所述锂‑空气电池空气电极催化剂为Ba0.9Co0.7Fe0.2Nb0.1O3、La0.8Sr0.2MnO3、La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3、Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3、La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3、Ln0.4Sr0.6Co0.2Fe0.7Nb0.1O3或者Sr2M2‑xMoxO6；其中Ln为La、Pr或者Sm；M为Fe、 Co、Cr、Mg或者Mn；（3）将所述多孔氧化镍陶瓷浸渍所述溶液，取出烘干后煅烧，最后经烧结处理得到担载锂‑空气电池空气电极催化剂的多孔氧化镍陶瓷；（4）所述担载锂‑空气电池空气电极催化剂的多孔氧化镍陶瓷经过氢气或氩氢混合气体退火处理后得到无粘结剂型锂‑空气电池空气电极。