专利名称：一种新型镁空气电池阴极的制作方法
技术领域：
本发明属于金属空气燃料电池、燃料电池领域，尤其涉及一种镁空气电池阴极。
背景技术：
电动汽车以其清洁、环保受到人们的重视。然而由于动力电池的发展滞后使得动力电池成为电动车发展的瓶颈。近年来，金属空气电池作为车用电池的研究受到重视[毛宗强等，电源技术，1996，20 (6) :252-266]。另外，局部地区的灾害，电力一旦中断，需要高功率的应急电源。所以，高功率的镁空气电池开发研究，不但能带动电池行业的发展，而且能带动电动汽车、电子产品等行业的发展，产生很好的经济效益，而且对环保、抢险救灾、通讯、军、民用等，国家战略需求具有重要意义[杨维谦等，电源技术，2005，四(3) :182-186]。镁合金空气燃料电池是一种直接把镁合金和氧气(来自空气)中的化学能连续地转换成电能的电化学发电装置，具有比能量高、原材料来源丰富、成本低、使用安全方便、无污染等特点备受重视。通常的镁空气电池的阴极为气体扩散电极，氧气还原反应部位为催化剂表面的气-固-液三相体系，要求有畅通的气体传输通道，电子传输通道和氢氧根离子的传输通道。整个气体扩散电极要求防水、透气。通常采用的催化剂为Pt/c，钼合金，银等贵金属催化剂。由于这类催化剂价格昂贵、资源受限等原因，所以，寻找高活性、低成本的非贵金属催化剂的研究一直是镁空气电池领域研究的热点问题之一。目前，开发研究的非贵金属催化剂主要有，钙钦矿型氧化物催化剂、过渡金属有机配合物(酞菁、吓啉过渡金属配合物类)催化剂、Mn02催化剂等。中国专利200910007104. 4公开了一种开放式镁合金空气电池，有金属阳极、金属阴极和粘有催化剂透水层组成的电池，在喷水或雨天使用。中国专利200910010457. X公开了一种多阳极、多阴极的大容量金属空气电池的相互穿插的电池结构方案。中国专利 00803126. 6公开了一种以过渡金属氢氧化物为催化剂的阴极的组成和结构，设计了一种电池系统。中国专利99815296. X公开了以Μη203/Μη304和MnA混合物作为阴极催化剂的金属空气电池。美国专利4091175公开了一种用于电化学电池的空气电极，使用的催化剂为添加2%氢氧化镍的kg/C催化剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型镁空气电池阴极，该阴极采用的催化剂前体为紧密排列的平面聚合酞菁过渡金属配合物。该类催化剂具有原料易得，合成简便， 成本低，催化活性更高、选择性好和寿命更长等优点。本发明一种新型镁空气电池阴极，包括多孔集流板，多孔集流板的一面为催化剂层，另一面为多孔疏水层，多孔疏水层由透气防水材料制成，催化剂层由催化剂、溶剂、分散剂、粘结剂等混合物制成的膏状物刷涂到集流板上固化而成，催化剂由催化剂前体经固载、 活化形成，其特征在于所述催化剂前体为如下结构式的平面聚合酞菁配合物
权利要求
1. 一种新型镁空气电池阴极，包括多孔集流板，多孔集流板的一面为催化剂层，另一面为多孔疏水层，多孔疏水层由透气防水材料制成，催化剂层由催化剂、溶剂、分散剂、粘结剂等混合物制成的膏状物刷涂到集流板上固化而成，催化剂由催化剂前体经固载、活化形成， 其特征在于所述催化剂前体为如下结构式的平面聚合酞菁配合物
2.根据权利要求1所述的新型镁空气电池阴极，其特征在于所述多孔集流板采用经过防腐处理的铜网、泡沫镍网或不锈钢网、碳纸或碳布。
3.根据权利要求1所述的新型镁空气电池阴极，其特征在于所述多孔疏水层厚度为 0. 3-0. 6mm，孔径0. 01-0. 06mm，孔隙率80% _95%，催化剂层厚度为0. 5—1讓。
全文摘要
本发明一种新型镁空气电池阴极，包括经过防腐处理的多孔集流板，多孔集流板的一面为催化剂层，另一面为多孔疏水层，多孔疏水层由透气防水材料制成，其制备采用多孔材料热压或疏水材料通过相转移法或模板法制备孔，催化剂层由催化剂、溶剂、分散剂、粘结剂等混合物制成的膏状物刷涂到集流板上固化而成，催化剂前体经固载、活化形成，其特征在于所述催化剂前体为如下结构式的紧密排列的平面聚合酞菁配合物镁空气电池采用该阴极，其电池性能更好。
文档编号H01M4/90GK102447115SQ20101061866
公开日2012年5月9日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者李忠芳, 王素文 申请人:山东理工大学