用于金属-空气电池的正极、含其的金属-空气电池和制造碳纳米管膜的方法与流程

本申请要求2017年7月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2017-0094315的优先权和权益、以及由其产生的所有权益，将其内容通过引用全部引入本文中。本公开内容涉及包括碳纳米管薄膜的用于金属-空气电池的正极、包括其的金属-空气电池、以及制造所述碳纳米管薄膜的方法。
背景技术：
：金属-空气电池包括吸附和解吸离子的负极和空气中存在的氧气(氧)在其处用作活性材料的正极。来自外部的氧气(氧)的还原和氧化发生在正极中，并且金属的氧化和还原发生在负极中。由还原和氧化反应产生的化学能被提取并转化为电能。例如，金属-空气电池在放电期间吸收氧气并在充电期间放出氧气。这样，由于金属-空气电池使用来自空气中的氧气作为活性材料，电池的能量密度可大幅改善。例如，金属-空气电池可具有为锂离子电池的能量密度数倍大的能量密度。然而，当使用氧气作为金属-空气电池的正极中的活性材料时，可产生过氧化锂(li2o2)作为放电产物。过氧化锂放电产物是电绝缘体，且因此可阻止电能的流动。当将包括多孔碳的碳膜用作用于金属-空气电池的正极时，用于放电产物的产生的空间不足并且因此可存在用于金属-空气电池的正极中的电解质被排出至外部或者多孔结构被堵塞的问题。因此，仍然需要改善的用于金属空气电池的正极。技术实现要素：提供制造其中碳纳米管取向(排列，align)的碳纳米管薄膜的方法。提供金属-空气电池，其中在正极中包括所述碳纳米管薄膜。根据实施方式的一个方面，用于金属-空气电池的正极包括：多个碳纳米管膜，所述碳纳米管膜包括：包括多个第一碳纳米管的第一碳纳米管层、和邻近于所述第一碳纳米管层(与所述第一碳纳米管层相邻的)并且包括多个第二碳纳米管的第二碳纳米管层，其中所述第一碳纳米管层中的所述多个第一碳纳米管的取向方向和所述第二碳纳米管层中的所述多个第二碳纳米管的取向方向彼此不同，并且所述多个碳纳米管膜的平均比拉伸强度大于或等于约0.1吉帕斯卡/(克/立方厘米)gpa/(g/cm3)并且小于或等于约1gpa/(g/cm3)。所述用于金属-空气电池的正极可进一步包括：在所述多个碳纳米管膜各自的表面上的电解质膜、和在所述多个碳纳米管膜各自之间的空间，其中所述空间配置使得所述电解质膜被在所述金属-空气电池的放电期间产生的金属氧化物在离开(远离)所述多个碳纳米管膜各自的方向上推动。所述多个第一碳纳米管的取向角度可具有在顺时针或逆时针方向上约15°-45°的偏差(偏离)，并且所述多个第一碳纳米管的取向方向的g带和与所述多个第一碳纳米管的取向方向垂直的方向的g带的拉曼强度比可大于或等于约1.5并且小于或等于约4，和所述多个第二碳纳米管的取向角度可具有在顺时针或逆时针方向上约15°-约45°的偏差，并且所述多个第二碳纳米管的取向方向的g带和与所述多个第二碳纳米管的取向方向垂直的方向的g带的拉曼强度比可大于或等于约1.5并且小于或等于约4。所述第一碳纳米管层和所述第二碳纳米管层可各自具有平板形状，并且其中在所述多个第一碳纳米管的取向方向和所述多个第二碳纳米管的取向方向之间的角度可大于或等于约15°并且小于或等于约90°。所述碳纳米管的长径比(纵横比)可大于或等于约5×104并且小于或等于约1×107。所述多个第一碳纳米管、所述多个第二碳纳米管、或其组合的平均长度可大于或等于50微米(μm)并且小于或等于1厘米(cm)。所述多个第一碳纳米管、所述多个第二碳纳米管、或其组合的平均直径可大于或等于约1纳米(nm)并且小于或等于约50nm。在碳纳米管膜中所述碳纳米管的加载(负载)量可大于或等于约25微克/平方厘米(μg/cm2)并且小于或等于约5毫克/平方厘米(mg/cm2)。所述多个碳纳米管膜的平均电导率可大于或等于约5×102(西门子/厘米)/(克/立方厘米)((s/cm)/(g/cm3))。所述碳纳米管可包括单壁碳纳米管(swnt)、双壁碳纳米管(dwnt)、多壁碳纳米管(mwnt)、或其组合。根据实施方式的另一方面，金属-空气电池包括：负极金属层、正极层、和配置为将氧气供应至所述正极层的气体扩散层，其中所述正极层包括：多个碳纳米管膜，所述碳纳米管膜包括：包括多个第一碳纳米管的第一碳纳米管层、和邻近于所述第一碳纳米管层并且包括多个第二碳纳米管的第二碳纳米管层，其中所述第一碳纳米管层中的所述多个第一碳纳米管的取向方向和所述第二碳纳米管层中的所述多个第二碳纳米管的取向方向彼此不同，并且所述多个碳纳米管膜的平均比拉伸强度可大于或等于0.1gpa/(g/cm3)并且小于或等于1gpa/(g/cm3)。所述金属-空气电池可进一步包括：设置在所述多个碳纳米管膜各自的表面上的电解质膜、和在所述多个碳纳米管膜各自之间的空间，其中所述空间配置使得所述电解质膜被在所述金属-空气电池的放电期间产生的金属氧化物金属氧化物在离开所述多个碳纳米管膜各自的方向上推动。所述多个第一碳纳米管的取向角度可具有在顺时针或逆时针方向上约15°-约45°的偏差，并且所述多个第一碳纳米管的取向方向的g带和与所述多个第一碳纳米管的取向方向垂直的方向的g带的拉曼强度比可大于或等于约1.5并且小于或等于约4，和所述多个第二碳纳米管的取向角度可具有在顺时针或逆时针方向上约15°-45°的偏差，并且所述多个第二碳纳米管的取向方向的g带和与所述多个第二碳纳米管的取向方向垂直的方向的g带的拉曼强度比可大于或等于约1.5并且小于或等于约4。所述第一碳纳米管层和所述第二碳纳米管层可各自具有平板形状，并且所述第一碳纳米管层中的所述多个碳纳米管和所述第二碳纳米管层中的所述多个碳纳米管可以大于或等于15°并且小于或等于90°的角度设置。碳纳米管的长径比可大于或等于约5×104并且小于或等于约1×107。在所述多个碳纳米管的延伸方向上所述多个第一碳纳米管、所述多个第二碳纳米管、或其组合的平均长度可大于或等于约50μm并且小于或等于约1cm。所述多个第一碳纳米管、所述多个第二碳纳米管、或其组合的平均直径可大于或等于约1nm并且小于或等于约50nm。碳纳米管膜中碳纳米管的总量可大于或等于约25微克/平方厘米(μg/cm2)并且小于或等于约5mg/cm2。所述多个碳纳米管膜的平均电导率可大于或等于约5×102(s/cm)/(g/cm3)。所述碳纳米管可包括单壁碳纳米管(swnt)、双壁碳纳米管(dwnt)、多壁碳纳米管(mwnt)、或其组合。根据实施方式的另一方面，制造碳纳米管薄膜的方法包括：将碳纳米管前体和催化剂前体供应至反应室的内部，通过使所述催化剂前体在所述反应室中热解而产生催化剂颗粒，通过使所述碳纳米管前体在所述反应室中热解而形成多个碳纳米管，和将所述多个碳纳米管以大于或等于1米/分钟(m/min)并且小于或等于20m/min的速度附着在围绕轴旋转的辊部分的表面上。可将所述多个碳纳米管各自在与所述多个碳纳米管的延伸方向垂直的方向上取向，所述多个碳纳米管的取向角度可具有在顺时针或逆时针方向上约15°-45°的偏差，并且所述多个碳纳米管的取向方向的g带和与所述多个碳纳米管的取向方向垂直的方向的g带的拉曼强度比可大于或等于约1.5并且小于或等于约4。所述辊部分可在相同位置处重复地旋转两次或更多次，形成多个碳纳米管薄膜。形成第一碳纳米管层的多个第一碳纳米管的各第一碳纳米管可以与所述多个第一碳纳米管的延伸方向垂直的方向取向，形成第二碳纳米管层的多个第二碳纳米管的各第二碳纳米管可以与所述多个第二碳纳米管的延伸方向垂直的方向取向，并且沿着与所述多个第一碳纳米管的延伸方向垂直的方向的取向方向和沿着与所述多个第二碳纳米管的延伸方向垂直的方向的取向方向可彼此相同。所述辊部分可同时进行旋转运动和沿着所述轴运动的平移运动。所述辊部分可在相同位置处围绕所述轴重复地旋转两次或更多次，形成多个碳纳米管膜。形成第一碳纳米管层的多个第一碳纳米管的各第一碳纳米管可以与所述多个第一碳纳米管的延伸方向垂直的方向取向，形成第二碳纳米管层的多个第二碳纳米管各自可以与所述多个第二碳纳米管的延伸方向垂直的方向取向，并且沿着与所述多个第一碳纳米管的延伸方向垂直的方向的取向方向和沿着与所述多个第二碳纳米管的延伸方向垂直的方向的取向方向可彼此不同。附图说明由结合附图考虑的实施方式的以下描述，这些和/或其它方面将变得明晰和更容易领会，其中：图1为根据实施方式的金属-空气电池的结构的示意性横截面图；图2为图1的金属-空气电池中的部分a的放大图；图3为说明在图2的金属-空气电池的放电期间产生的金属氧化物以及由所述金属氧化物所致的电解质膜的位置的相应变化的横截面图；图4a为根据一种实施方式的制造碳纳米管膜的方法的流程图；图4b为根据一种实施方式的制造碳纳米管膜的方法的示意性横截面图；图5a为通过图4a的方法形成的碳纳米管膜的扫描电子显微镜(sem)图像；图5b为图5a的碳纳米管膜的放大的sem图像；图5c为图5b中的单个碳纳米管膜的示意图；图5d为图5b中的碳纳米管膜的示意图；图6a为根据另一实施方式的制造碳纳米管膜的方法的流程图；图6b为根据另一实施方式的制造碳纳米管膜的方法的示意性横截面图；图7a为通过图6a的方法形成的碳纳米管膜的sem图像；图7b为图7a的碳纳米管膜的放大的sem图像；图7c为图7a的碳纳米管膜的示意图；图8a-8c为信号强度(任意单位，a.u.)对拉曼位移(厘米-1，cm-1)的图，其分别显示对比例1、对比例2、和实施例1的偏振拉曼光谱的结果；图9为拉伸强度(兆帕斯卡，mpa)对应变(百分数，％)的图，其显示根据对比例1、对比例1、实施例1和实施例2的碳纳米管膜的拉伸强度的变化；图10a为电压(伏特，v)对放电容量(毫安时/克，mah/g)的图，其显示根据对比例和实施方式的在放电过程中获得的平均电压(v)和放电容量(mah/g)的测量结果；和图10b为放电容量(mah/g)对循环次数的图，其显示根据对比例和实施方式的当反复地进行充电/放电循环时的放电容量(mah/g)的变化的测量结果；图11为电压(v)对放电容量(mah/g)的图，其显示根据对比例和实施方式的在放电过程中获得的平均电压(v)和放电容量(mah/g)的测量结果；和图12a为电压(v)对放电容量(mah/g)的图，其显示根据对比例和实施方式的在放电过程中获得的平均电压(v)和放电容量(mah/g)的测量结果；和图12b为放电容量(mah/g)对循环次数的图，其显示根据对比例和实施方式的当反复地进行充电/放电循环时的放电容量(mah/g)的变化的测量结果。具体实施方式现在将详细地介绍实施方式，其实例示于附图中，其中相同的附图标记始终是指相同的元件。然而，本发明可以许多不同的形式体现，且不应解释为限于本文中阐述的实施方式。而且，为了便于解释和清楚，附图中所示的各层的尺寸可为放大的。在这点上，本实施方式可具有不同形式并且不应被解释为限于本文中阐述的描述。因此，以下仅通过参照附图描述实施方式，以解释本描述的各方面。在层结构中，当一个构成元件被设置“在”另外的构成元件“上方”或“上”时，则所述构成元件可仅直接在所述另外的构成元件上或以非接触的方式在所述另外的构成元件上方。相反，当一个元件称为“直接在”在另外的元件“上”时，不存在中间元件。将理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用来描述各种元件、组分、区域、层和/或部分，但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用来使一个元件、组分、区域、层或部分区别于另外的元件、组分、区域、层或部分。因此，在不背离本文中的教导的情况下，下面讨论的“第一元件”、“组分”、“区域”、“层”或“部分”可称为第二元件、组分、区域、层或部分。本文中所使用的术语仅仅是为了描述具体实施方式且不意图为限制性的。如本文中所使用的，单数形式“一种(个)(a，an)”和“所述(该)”意图包括复数形式，包括“至少一种(个)”，除非内容清楚地另外说明。“至少一种(个)”不被解释为限制“一种(个)(a，an)”。“或”意味着“和/或”。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关所列项目的一个或多个的任意和全部组合。将进一步理解，术语“包括”或“包含”当用在本说明书中时则表示存在所述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组分，但不排除存在或添加一种或多种另外的特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组分和/或其集合。为了便于描述，在本文中可使用空间相对术语例如“在……之下”、“在……下面”、“下部”、“在……上方”、“上部”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。将理解，除图中所描绘的方位之外，空间相对术语还意图包括在使用或操作中的设备的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，被描述为“在”另外的元件或特征“下面”或“之下”的元件则将被定向“在”所述另外的元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下面”可包括在……上方和在……下面两种方位。设备可以其它方式定向(旋转90度或在其它方位上)，并且本文中所使用的空间相对描述词相应地进行解释。如本文中使用的“约”包括所陈述的值且意味着在如由本领域普通技术人员考虑到所讨论的测量和与具体量的测量有关的误差(即，测量系统的限制)而确定的对于具体值的可接受的偏差范围内。例如，“约”可意味着在所陈述的值的一种或多种标准偏差内，或者在±30％、20％、10％或5％内。除非另外定义，在本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。将进一步理解，术语，例如在常用字典中定义的那些，应被解释为其含义与它们在本公开内容和相关领域的背景中的含义一致，并且不以理想化或过度形式的意义进行解释，除非在本文中清楚地如此定义。下文中，金属-空气电池包括具有以下结构的正极，所述结构包括用于容纳在所述金属-空气电池的放电期间产生的金属氧化物的空间。图1为根据实施方式的金属-空气电池1的结构的示意性横截面图。图2为图1的金属-空气电池1的部分a的放大图。图3为说明在图2的金属-空气电池1的放电期间产生的金属氧化物以及由所述金属氧化物所致的电解质膜的位置的相应变化的横截面图。参照图1和2，根据本实施方式的金属-空气电池1使用氧气(氧)作为活性材料，并且包括正极层10。所述正极层包括一个或多个各自包括多个碳纳米管110的碳纳米管膜100，布置在碳纳米管膜100各自的表面上的电解质膜30，以及被碳纳米管110和电解质膜30所围绕的空间40。在实施方式中，所述正极包括多个碳纳米管膜100。金属-空气电池1可进一步包括面对正极层10的第一末端部分的负极层50和面对正极层10的第二末端部分并且配置为将氧气供应至正极层10的气体扩散层60。正极层10可由基于碳的(含碳的)材料或者各种导电材料的至少一种形成。例如，正极层10可包括炭黑、石墨、石墨烯、活性碳、碳纤维、碳纳米管、或其组合。在实施方式中，正极层10可包括一个或多个包括多个碳纳米管110的碳纳米管膜100。以下呈现与正极层10有关的详细描述。电解质膜30用于将金属离子传输至碳纳米管膜100。为此，电解质膜30可包括通过将金属盐溶解在溶剂中而获得的电解质。可将所述电解质制造成具有柔性固体相，且可包括基于聚合物的电解质、基于无机物的电解质、或者其复合电解质，并且是能容易地弯曲的。例如，可使用锂盐例如lin(so2cf2cf3)2、lin(so2c2f5)2、liclo4、libf4、lipf6、lisbf6、liasf6、licf3so3、lin(so2cf3)2、lic(so2cf3)3、lin(so3cf3)2、lic4f9so3、lialcl4、或者双(三氟甲磺酰)亚胺锂(litfsi)、或其组合作为所述金属盐。可进一步向上述锂盐添加金属盐例如alcl3、mgcl2、nacl、kcl、nabr、kbr、cacl2、或其组合。可使用任何能够溶解所述锂盐和金属盐的材料作为所述溶剂。电解质膜30可进一步包括对于金属离子具有传导性并且防止氧气的渗透的隔膜(未示出)。可使用能弯曲的基于聚合物的(含聚合物的)隔膜作为所述隔膜。例如，可使用聚合物无纺物例如由聚丙烯材料制成的无纺物或者由聚苯硫醚材料制成的无纺物、由基于烯烃的树脂例如聚乙烯或聚丙烯制成的多孔膜、或其组合作为所述隔膜。所述隔膜和电解质膜30可作为独立的(分开的)层形成，或替代地，通过经将多孔隔膜浸在电解质中而将电解质加入多孔隔膜的孔中，电解质膜30可形成为单个层。负极层50用于吸附/解吸金属离子，并且可包括例如锂(li)、钠(na)、锌(zn)、钾(k)、钙(ca)、镁(mg)、铁(fe)、铝(al)、其合金、或其组合。气体扩散层60用于吸收空气中存在的氧气和将氧气提供至正极层10。为此，气体扩散层60可具有多孔结构以顺利地扩散外部的氧气。例如，气体扩散层60可包括碳织物例如碳纸、碳布或者碳毡，或者可包括海绵型材料例如发泡金属或者金属纤维垫。此外，气体扩散层60可包括非导电性的柔性多孔材料例如无纺物。可将正极层10制造成具有孔以充当气体扩散层。在此情况下，可省略气体扩散层60。如图2中所示，根据实施方式的电解质膜30可包括设置在负极层50的上表面上方的第一电解质膜31、从第一电解质膜31延伸至气体扩散层60和在碳纳米管膜100的表面上的第二电解质膜32、以及介于负极层50与第一电解质膜31之间的第三电解质膜33。第三电解质膜33可用于使金属离子的扩散容易，同时阻挡水分和氧气，从而保护负极层50。因此，第三电解质膜33可同时充当电解质、隔膜、和保护膜。第三电解质膜33可由固体电解质或聚合物电解质形成。例如，可使用ltap(li1+xti2-xalx(po4)3)作为第三电解质膜33。组合的负极层50和第三电解质膜33可被称作经保护的负极。因此，电解质膜30可为从负极层50的上表面至碳纳米管膜100的表面分布的。碳纳米管膜100不直接接触负极金属层50。碳纳米管膜100的第一末端部分接触电解质膜30的第一电解质膜31。碳纳米管膜100的第二末端可直接接触气体扩散层60。具有上述结构的金属-空气电池1可通过金属的氧化和氧气的还原而产生电。例如，当金属为锂(li)时，在放电期间锂与氧气彼此反应并且通过产生过氧化锂(li2o2)的反应而产生电。此外，在充电期间，在所述过氧化锂中，还原锂金属并且产生氧气。可使用除了锂之外的金属，并且反应原理可与锂相同。在本实施方式中，在放电期间，可在碳纳米管膜100中的碳纳米管110与电解质膜30的表面之间金属氧化物例如li2o2。然后，电解质膜30被推离碳纳米管膜100的表面。不受理论限制，理解，空间40可将电解质膜30保持在金属-空气电池1内，而不使电解质膜30从金属-空气电池1流出(洗脱)。例如，图3为说明在图2的金属-空气电池1的放电期间产生的金属氧化物以及由所述金属氧化物的产生所致的电解质膜30的位置的相应变化的横截面图。参照图3，在金属-空气电池1的放电期间，随着金属离子从负极层50移动至电解质膜30并且与由正极层10中的氧气反应，产生金属氧化物。随着放电过程继续，所述金属氧化物在碳纳米管110的表面上生长以形成金属氧化物层70。结果，金属氧化物层70形成在碳纳米管膜100的表面与电解质膜30的表面之间，并且电解质膜30被金属氧化物层70以与碳纳米管膜100的表面垂直的方向从碳纳米管膜100推离。由于存在由碳纳米管膜100之间的空间40，因此电解质膜30可被保持在金属-空气电池1内而不从金属-空气电池1流出，至少直到整个空间40被填充。空间40的尺寸(大小)可足以容纳被金属氧化物层70所推动的电解质膜30。然而，当空间40的尺寸太大时，金属-空气电池1的体积可增加。因此，空间40的尺寸可考虑在放电期间产生的金属氧化物层70的厚度而适当地设计。通常，金属氧化物层70为具有绝缘性质的介电(电介质)材料。具有绝缘性质的金属氧化物层70可阻止在金属氧化物层70的产生期间产生的电流至正极层10。因此，当在碳纳米管膜100与电解质膜30之间形成的金属氧化物层70变得太厚时，金属-空气电池1的性能可恶化。考虑到以上，可通过调节在碳纳米管膜的表面上产生的金属氧化物层70的厚度而操作金属-空气电池1。空间40的厚度定义为当未产生金属氧化物层70时在两个相邻碳纳米管膜100之间的彼此面对的电解质膜30之间的距离。为了提供包括空间40的正极层10，以下详细地描述制造包括取向的碳纳米管110的碳纳米管膜100的方法。图4a为根据一种实施方式的制造碳纳米管膜的方法的流程图，和图4b为根据一种实施方式的制造碳纳米管膜100的方法的示意性横截面图。包括在正极层10中的根据实施方式的碳纳米管膜100可通过使用浮动催化剂化学气相沉积(fccvd)方法形成。参照图4a和4b，根据实施方式，可将碳纳米管前体210和催化剂前体220供应至反应室200的内部(s110)。根据实施方式，碳纳米管前体210可包括乙醇、己烷、甲烷、甲苯、或其组合。此外，根据实施方式，催化剂前体220可包括过渡金属衍生物例如二茂铁、二茂镍、五羰基合铁(fe(co)5)、氧化锆(zro2)纳米粉末、非金属前体、或其组合。作为限制催化剂颗粒的生长的材料的终止剂(阻化剂)来源材料230例如二硫化碳可与碳纳米管前体210以及催化剂前体220一起供应。可通过载气例如氢气(h2)、氩气(ar)、氦气(he)、或其组合将碳纳米管前体210、催化剂前体220、和终止剂来源材料230提供至反应室200的内部。接着，可通过使在反应室200的内部的催化剂前体220热解而产生催化剂颗粒(s120)。根据实施方式，通过载气引入到反应室200中的催化剂前体220以流动方向在反应室200的内部移动。反应室200的内部的温度可沿着该流动方向升高，并且催化剂前体220可在作为催化剂前体220的分解温度的第一起始温度下分解。通过催化剂前体220的分解，可产生催化剂颗粒221，并且所产生的催化剂颗粒221可通过彼此合并(组合)而生长。然后，终止剂来源材料230可在第二起始温度下分解，并且因此终止剂从所述载气释放并且使催化剂颗粒221的生长终止。接着，可通过使供应至反应室200的内部的碳纳米管前体210热解而产生碳纳米管110(s130)。在该第二起始温度之后，当在该流动方向上反应室200的内部的温度达到作为用于产生碳纳米管110的温度的第三起始温度时，碳纳米管前体210被分解并且因此可形成碳纳米管110。此外，在实施方式中，可将致密化剂例如丙酮供应至碳纳米管110以促进碳纳米管的致密化。从而，碳纳米管110可以多个纤维的形式被排放。接着，将碳纳米管110附着在围绕轴o以一旋转速度旋转的辊部分260的表面上，并且由此可产生一个或多个碳纳米管膜100(s140)。将碳纳米管110从反应室200排放并设置(附着)在围绕轴o旋转的辊部分260的表面上的速度可为大于或等于约1米/分钟(m/min)并且小于或等于约100m/min、或约1m/min至约50m/min、或详细地大于或等于1m/min并且小于或等于约20m/min的速度。在实例中，当具有约3厘米(cm)直径的辊部分260以约85转/分钟(rpm)的旋转速度旋转时，碳纳米管110可以小于或等于8m/min的速度沿着辊部分260的轴o的垂直方向取向，而没有聚集。在此状态下，通过调节辊部分260的旋转速度，可调节碳纳米管110的取向和厚度。从而，可形成具有其中碳纳米管110在基本上单个方向上取向的板形状的碳纳米管层。此外，根据实施方式，辊部分260可重复地旋转，例如，辊部分可完成两转(圈)或更多转。从而，各自独立地(分开地)具有其中碳纳米管110在基本上相同方向上取向的板形状的多个碳纳米管层可彼此堆叠以形成碳纳米管膜100。图5a为通过图4a的方法形成的碳纳米管膜100的扫描电子显微镜(sem)图像。图5b为图5a的碳纳米管膜100的放大的sem图像。图5c为图5b的碳纳米管膜100的示意图。图5d为图5b的碳纳米管膜100的示意图。参照图5a，通过图4a的制造方法形成的根据实施方式的碳纳米管110可以与碳纳米管110的延伸方向垂直的方向在所述辊部分上取向，且结果，可形成碳纳米管层。在实例中，碳纳米管膜100中的碳纳米管110的总量可为大于或等于约25μg/cm2并且小于或等于约5mg/cm2、或大于或等于约100μg/cm2并且小于或等于约2mg/cm2、或大于或等于约500μg/cm2并且小于或等于约1mg/cm2。在此状态下，正极层10可形成为自支撑膜。此外，在实例中，根据实施方式的碳纳米管膜100中的碳纳米管110可为例如单壁碳纳米管(swnt)、双壁碳纳米管(dwnt)、多壁碳纳米管(mwnt)、或其组合。此外，碳纳米管膜100中的碳纳米管110可为包括单个碳纳米管或多个碳纳米管的纤维的形式，即碳纳米管的束，例如，二至二十五个碳纳米管，其一起形成单个纤维。此外，根据实施方式的碳纳米管110各自的平均长度可大于或等于约50μm并且小于或等于约1cm、或大于或等于约100μm并且小于或等于约1cm、或大于或等于约1毫米(mm)并且小于或等于约1cm。碳纳米管110各自的平均直径可大于或等于约1nm并且小于或等于约50nm、或大于或等于约1nm并且小于或等于约25nm、或大于或等于约5nm并且小于或等于约40nm。碳纳米管110各自的长径比可大于或等于约5×104并且小于或等于约1×107、或大于或等于约1×105并且小于或等于约1×107、或大于或等于约1×105并且小于或等于约5×106。碳纳米管膜可为薄膜，具有约1nm-约1000nm、或约2nm-约500nm、或约2nm-约250nm、或约2nm-约100nm的厚度。返回参照图4b，随着辊部分旋转，可将碳纳米管110布置在辊部分260的表面上。在随着辊部分旋转，将碳纳米管110布置在旋转的辊部分260时，取决于辊部分260的旋转速度、以及碳纳米管110的排放速度和排放方向，碳纳米管110可未相对于彼此有规律地取向。例如，参照图5b和5c，碳纳米管110可在辊部分的表面上被布置成具有一定的取向角度θ。如本文中使用的，取向角度θ定义为在多个碳纳米管的被设定为基准的单个碳纳米管的延伸方向与所述碳纳米管的任何其它的延伸方向之间的角度。例如，如图5c中所述，被设定为基准的碳纳米管110-1的延伸方向可不同于另一个碳纳米管110-2的延伸方向。在此状态下，设定为基准的碳纳米管110-1和碳纳米管110-2被布置成具有等于取向角度θ的角度。在实例中，碳纳米管110之间的取向角度θ的偏差可在顺时针或逆时针方向上大于或等于约15°并且小于或等于约45°、或大于或等于约20°并且小于或等于约40°、或大于或等于约20°并且小于或等于约30°。此外，在实例中，碳纳米管110的取向方向的g带(平行方向，g||)和与碳纳米管的取向方向垂直的方向之间的g带(垂直方向，g┴)的拉曼强度比(g||/g┴)可大于或等于约1.5并且小于或等于约4、或大于或等于约1.5并且小于或等于约3.5、或大于或等于约1.5并且小于或等于约3。以下参照图8a描述与碳纳米管层中的碳纳米管的取向程度有关的平行g带与垂直g带的拉曼强度比(g||/g┴)。根据实施方式，作为碳纳米管薄膜100的后处理，可将碳纳米管薄膜100浸在溶剂例如水、丙酮、或乙醇中，然后干燥。通过进行以上过程，可根据表面张力的作用而降低各碳纳米管110之间的间隔，并且可提高碳纳米管110的取向角度θ的偏差以及碳纳米管膜的密度。返回参照图4b，碳纳米管110布置在其上的辊部分260可旋转一次或多次，并且根据辊部分260的旋转次数，彼此堆叠的碳纳米管层的数量变化。例如，当辊部分260旋转两次时，如图5d中所示，第一碳纳米管层101和第二碳纳米管层102可布置堆叠在彼此之上。第一碳纳米管层101可包括多个第一碳纳米管111，和第二碳纳米管层102可包括多个第二碳纳米管112。第一碳纳米管111的取向方向和第二碳纳米管112的取向方向可基本上相同。然而，在此状态下，第一碳纳米管层101中包括的第一碳纳米管111可布置成使得可在基准碳纳米管和另一个碳纳米管之间在顺时针或逆时针方向上存在大于或等于约15°并且小于或等于约45°、或大于或等于约20°并且小于或等于约40°、或大于或等于约20°并且小于或等于约30°的取向角度θ1的偏差。此外，在实例中，第一碳纳米管111的取向方向的g带和与第一碳纳米管的取向方向垂直的方向的g带的拉曼强度比可大于或等于约1.5并且小于或等于约4、或大于或等于约1.5并且小于或等于约3.5、或大于或等于约1.5并且小于或等于约3。此外，第二碳纳米管层102中的第二碳纳米管112可布置成使得可在基准碳纳米管与另一个碳纳米管之间在顺时针或逆时针方向上提供大于或等于约15°并且小于或等于约45°、或大于或等于约20°并且小于或等于约40°、或大于或等于约20°并且小于或等于约30°的取向角度θ2的偏差。此外，在实例中，第二碳纳米管112的取向方向的g带和与第二碳纳米管的取向方向垂直的方向的g带的拉曼强度比可大于或等于约1.5并且小于或等于约4、或大于或等于约1.5并且小于或等于约3.5、或大于或等于约1.5并且小于或等于约3。图6a为根据另一实施方式的制造碳纳米管薄膜的方法的流程图。图6b为根据另一实施方式的制造碳纳米管薄膜的方法的示意性横截面图。参照图6a和6b，步骤s210-s230与图4a的步骤s110-s130基本上相同。因此，为了便于解释，省略关于步骤s210-s230的独立描述，并且以下主要讨论步骤s240。参照图6a的s240，辊部分260围绕轴o旋转并且同时在沿着轴o的方向上进行平移(例如，向侧面的(横向的))运动。随着辊部分同时进行旋转运动和平移运动，碳纳米管110以大于或等于约1m/min并且小于或等于约20m/min的速度附着在辊部分260的表面上，从而产生一个或多个碳纳米管层100。可将从反应室200排放的碳纳米管110以大于或等于约1m/min并且小于或等于约100m/min、或大于或等于约1m/min并且小于或等于约50m/min、或详细地大于或等于约1m/min并且小于或等于约20m/min的速度附着在同时围绕轴o旋转并且在沿着轴o的方向上进行平移运动的辊部分260的表面上。在实例中，当具有3cm直径的辊部分260以85rpm的旋转速度旋转时，碳纳米管110可以小于或等于8m/min的速度在沿着辊部分260的轴o的方向上取向，而没有聚集。此外，当辊部分260同时以小于或等于8m/min的速度旋转和在沿着轴o的方向上以0.7m/min的速度的移动(平移运动)时，碳纳米管110可在与辊部分260的平移运动的方向相反的方向上以一角度取向。图7a为通过图6a的方法形成的碳纳米管膜的sem图像。图7b为图7a的碳纳米管膜的放大的sem图像。图7c为图7a的碳纳米管膜的示意图。返回参照图6b，其中布置碳纳米管110的辊部分260可旋转一次或多次。随着每次旋转，碳纳米管层形成在辊部分上，且因此碳纳米管层的数量取决于辊部分的旋转次数。根据辊部分260的旋转数，碳纳米管层可彼此堆叠。例如，当辊部分260旋转两次时，如图7a和7c中所示，第一碳纳米管层101和第二碳纳米管层102可彼此堆叠。在此状态下，第一碳纳米管层101可包括第一碳纳米管111，和第二碳纳米管层102可包括第二碳纳米管112。第一碳纳米管111的取向方向n1和第二碳纳米管112的取向方向n2可被定义为与碳纳米管的延伸方向垂直。由于沿着辊部分260的轴o的方向的平移运动，第一碳纳米管111的取向方向n1和第二碳纳米管112的取向方向n2可彼此不同。例如，第一碳纳米管111的取向方向n1和第二碳纳米管112的取向方向n2可形成大于或等于约15°并且小于或等于约90°、大于或等于约20°并且小于或等于约75°、或大于或等于约15°并且小于或等于约45°的角度。在实例中，当具有3cm直径的辊部分260以约85rpm的旋转速度进行旋转运动并且同时在沿着轴o的方向上以0.7m/min的速度进行平移运动时，碳纳米管110可以约8m/min或更小的速度布置。在此状态下，当不存在平移运动时，第一碳纳米管111的取向方向n1和第二碳纳米管112的取向方向n2可在相反的方向上倾斜且具有相对于碳纳米管的取向方向具有大于或等于约19°并且小于或等于约20°的角度。因此，第一碳纳米管111的取向方向n1和第二碳纳米管112的取向方向n2可具有大于或等于约38°并且小于或等于约40°的取向角度上的差异。然而，在此状态下，在将碳纳米管110布置在辊部分260的表面上的过程中，由于辊部分260的旋转速度或者碳纳米管110的排放速度和排放方向，碳纳米管110之间的取向可不是恒定的。因此，如图7b和7c中所示，第一碳纳米管层101中包括的第一碳纳米管111和第二碳纳米管层102中包括的第二碳纳米管112可布置成具有在基准碳纳米管与另一个碳纳米管之间在顺时针或逆时针方向上大于或等于约15°且小于约45°的取向角度θ1和θ2的偏差、以及大于或等于1.5并且小于或等于4的拉曼强度比g||/g┴。根据现有技术的碳纳米管薄膜可以粉末形式的碳纳米管布置在其中的形状生长，通过fccvd方法形成的碳纳米管无规分布而未取向，或者多个碳纳米管从取向的起始点起在一个方向上生长。然而，在本实施方式中，如上所述，通过fccvd方法形成的碳纳米管110布置在以一定旋转速度旋转或者进行旋转和平移运动的辊部分上，并且因此提供其中碳纳米管在一个方向上取向的碳纳米管膜。例如，图8a为其中通过fccvd方法形成的多壁碳纳米管不是取向、而是无规分布的对比例1的偏振拉曼光谱。图8b为其中多个碳纳米管从取向的起始点起在单个方向上生长的对比例2的偏振拉曼光谱。图8c为其中通过fccvd方法形成的双壁碳纳米管对于彼此取向的本实施方式的偏振拉曼光谱。在所述拉曼光谱中，id为在拉曼光谱的在约1353cm-1处获得并且由碳的表面缺陷或者sp3轨道引起的具有金刚石结构的d带峰，和ig为在拉曼光谱的在约1583cm-1处获得并且由碳的表面缺陷或者sp2轨道引起的具有石墨结构的g带峰。id与ig的强度比(id/ig)是指示基于碳的材料的结晶化程度的量度。例如，当id与ig的强度比为1时，其意味着基于碳的材料的结晶化程度为50％。因此，随着id与ig之间的强度比id/ig降低，基于碳的材料的结晶化程度增加。此外，碳纳米管的取向方向的g带(平行方向，g||)对与所述取向方向垂直的方向的g带(垂直方向，g┴)的拉曼强度比反映碳纳米管在取向方向上的取向程度。随着g||对g┴的强度比(g||/g┴比)增加，碳纳米管的取向程度增加。根据实施方式的碳纳米管110可具有小于约0.5、或小于约0.3、或小于约0.1的强度比id/ig。此外，根据实施方式的碳纳米管膜100的g带的拉曼强度比(g||/g┴比)可例如大于或等于1.5并且小于或等于4、或大于或等于1.5并且小于或等于3.5、或大于或等于1.5并且小于或等于3，并且与其中通过fccvd方法形成的多壁碳纳米管不是取向、而是替代地无规分布的情况相比、或者与其中多个碳纳米管从取向的起始点起在一个方向上生长的情况相比，可具有相对更大的值。因此，碳纳米管110的取向程度可大于所对比的情况。参照图8a-8c和以下表1，对于其中通过fccvd方法形成的多壁碳纳米管不是取向、而是无规分布的对比例1、其中多个碳纳米管从取向的起始点起在一个方向上生长的对比例2的和实例实施方式的id对ig的强度比id/ig，可看出，与对比例1和对比例2相比，实例实施方式的强度比id/ig具有更高的结晶化程度(参见表1)。此外，当将对比例1的碳纳米管膜的g带的拉曼强度比(g||/g┴比)定义为1时，对比例2的碳纳米管膜的g带的拉曼强度比(g||/g┴比)为1.655±0.442并且本实施方式的碳纳米管膜100的g带的拉曼强度比(g||/g┴比)为2.164±0.117。因此，可看出，本实施方式的碳纳米管膜100的取向程度大于对比例1和对比例2的碳纳米管膜的取向程度。表1对比例1对比例2实施例id/ig0.447±0.0450.310±0.0230.0612±0.0093gii/g┴11.655±0.4422.164±0.117根据实施方式的碳纳米管膜100的表面电导率可为约5×103s/m或更大、或约5×104s/m或更大、或5×105s/m或更大。此外，通过将根据实施方式的碳纳米管膜的电导率除以碳纳米管膜的密度且于是将其标准化而获得的比电导率可为约5×102(s/cm)/(g/cm3)或更大、例如约1×103(s/cm)/(g/cm3)或更大、或约1×104(s/cm)/(g/cm3)或更大。在实例中，参照下表2，包括在单个方向上生长的多个碳纳米管的碳纳米管膜(对比例1)的电导率和粉末形式的碳纳米管分布在其中的碳纳米管膜(对比例2)的电导率小于5×103s/m。同时，根据实施例1的包括取向的多个单壁碳纳米管的碳纳米管膜的电导率(s/m)和根据实施例2的包括取向的多个双壁碳纳米管的碳纳米管膜的电导率可为5×103s/m或更大。另外，在对比例1和对比例2中，通过将碳纳米管膜100的电导率除以碳纳米管膜的密度且于是将其标准化而获得的比电导率(s/cm)/(g/cm3)小于5×102(s/cm)/(g/cm3)，而根据实施例1和实施例2的比电导率可为5×102或更大。因此，可看出，其中通过fccvd方法形成的碳纳米管取向的根据实施方式的碳纳米管膜100的电导率特征性地比通过其它方法制造的碳纳米管膜大得多。表2对比例1对比例2实施例1实施例2电导率(s/m)3.72×1031.01×1033.33×1042.99×104比电导率(s/cm)/(g/cm3)4.27×1021.15×1023.49×1033.59×103图9为显示根据实施方式和对比例的碳纳米管膜的拉伸强度的变化的图。根据实施方式的碳纳米管膜的拉伸强度可为约10mpa或更大、或约15mpa或更大、或约20mpa或更大。此外，通过将根据实施方式的碳纳米管膜的拉伸强度除以碳纳米管膜的密度且于是将其标准化而获得的比拉伸强度可大于或等于约0.1gpa/(g/cm3)并且小于或等于约1gpa/(g/cm3)、或大于或等于约0.2gpa/(g/cm3)并且小于或等于约1gpa/(g/cm3)、或大于或等于约0.5gpa/(g/cm3)并且小于或等于约1gpa/(g/cm3)。在实例中，参照图9和下表3，当具有在一个方向上生长的多个碳纳米管的碳纳米管膜(对比例1)和粉末形式的碳纳米管分布在其中的碳纳米管膜(对比例2)的拉伸强度(mpa)小于10时，根据实施例1的包括取向的多个单壁碳纳米管的碳纳米管膜100和根据实施例2的具有取向的多个双壁碳纳米管的碳纳米管膜的拉伸强度(mpa)可为10mpa或更大。另外，对于对比例1和对比例2，通过将碳纳米管膜100的拉伸强度除以碳纳米管膜的密度且于是将其标准化而获得的比拉伸强度可小于0.1gpa/(g/cm3)，而根据实施例1和实施例2的碳纳米管膜的比拉伸强度可为0.1gpa/(g/cm3)或更大。因此，可看出，根据实施方式的其中通过fccvd方法形成的碳纳米管取向的碳纳米管膜的比拉伸强度比以其它方法制造的碳纳米管膜的比拉伸强度优越。因此，在金属-空气电池的充电/放电期间，正极的稳定结构可被保持，而不管由于放电产物的产生和终止而发生的体积膨胀和收缩。表3对比例1对比例2实施例1实施例2拉伸强度(mpa)7.982.4142.6748.19比拉伸强度(gpa/(g/cm3))0.0910.0280.4480.579根据本实施方式，可实现包括具有用于容纳由于放电产物的产生而发生的膨胀的空间和具有用于容易地将氧气供应到正极中的多孔结构的正极的金属-空气电池。而且，通过防止电解质排出电极的外部和减少正极的非反应区域，可实现具有提高的寿命的金属-空气电池。通过以下实施例描述本公开内容，但是本公开内容不限于此。实施例实施例1(用于金属-空气电池的正极的制造)实施例和对比例：锂-空气电池的制造(实施例)通过如下制造其中碳纳米管以倾斜的格子(点阵)结构布置的用于金属-空气电池的正极：相对于作为用于金属-空气电池的正极催化剂的通过fccvd方法形成并且具有0.45毫克/平方厘米(mg/cm2)的加载量的碳纳米管，以过量的重量比率混合作为正极电解质的添加有0.5m双(三氟甲磺酰)亚胺锂的双(三氟甲磺酰)亚胺1-乙基-3-甲基咪唑(aldrich)。(对比例)通过如下制造其中碳纳米管以无规结构布置的用于金属-空气电池的正极：相对于作为用于金属-空气电池的正极催化剂的具有0.45mg/cm2的加载量的碳纳米管(nc2100，nanocyl)，以过量的重量比率混合作为用于金属-空气电池的正极电解质的添加有0.5m双(三氟甲磺酰)亚胺锂的双(三氟甲磺酰)亚胺1-乙基-3-甲基咪唑(aldrich)。(气体扩散层)使用商业碳片(sigracet25ba，sglgroup)作为气体扩散层。(电解质膜的制造)通过如下制造电解质膜：将双(三氟甲磺酰)亚胺n-丁基-n-甲基吡咯烷(kanto)、聚(双(三氟甲磺酰)亚胺二烯丙基二甲基铵)、和双(三氟甲磺酰)亚胺锂以75:17.6:7.4的重量比混合，将混合物用丙酮稀释成溶液，和将聚乙烯(pe)隔膜(entekepx)浸在该溶液中，然后干燥该聚乙烯(pe)隔膜(entekepx)。(锂-空气电池的制造)通过如下制造锂-空气电池：将如以上制造的电解质膜、正极、和气体扩散层顺序地堆叠在锂箔负极上。评价实施例：放电性质和能量密度评价在80℃下和在氧气气氛中以0.24ma/cm2的电流密度进行完全放电和充电。测量在放电过程中获得的放电容量(mah/g)值和平均电压(v)，并且测量结果示于图10a中。测量根据充电/放电循环的放电容量(mah/g)并且其示于图10b中。参照图10a，与根据该对比例制造的锂-空气电池在在两次(双重)充电/放电循环中相比，根据该实施例制造的锂-空气电池在两次(双重)充电/放电循环中显现出在初始放电容量方面具有20％的增加。此外，参照图10b，与根据该对比例制造的锂-空气电池相比，根据该实施例制造的锂-空气电池显现出在寿命方面具有84％的增加。不受理论限制，认为，上述增加可由于如下而为可能的：在其中在碳纳米管膜之间存在空的空间的实施例中，确保用于形成金属氧化物(li2o2)的足够空间并且因此可确保氧气扩散通道。实施例2(用于金属-空气电池的正极的制造)实施例和对比例：锂-空气电池的制造(实施例)通过如下制造其中碳纳米管以倾斜的格子结构布置的用于金属-空气电池的正极：将作为用于金属-空气电池的正极电解质的添加有0.5m双(三氟甲磺酰)亚胺锂的双(三氟甲磺酰)亚胺1-乙基-3-甲基咪唑(aldrich)和作为用于金属-空气电池的正极催化剂的通过fccvd方法形成并且具有0.45mg/cm2的加载量的碳纳米管以1:2.3的重量比混合。(对比例)通过如下制造其中碳纳米管以无规结构布置的用于金属-空气电池的正极：将作为用于金属-空气电池的正极电解质的添加有0.5m双(三氟甲磺酰)亚胺锂的双(三氟甲磺酰)亚胺1-乙基-3-甲基咪唑(aldrich)和作为用于金属-空气电池的正极催化剂的具有0.45mg/cm2的加载量的碳纳米管(nc2100，nanocyl)以1:2.3的重量比混合。(气体扩散层)使用商业碳片(sigracet25ba，sglgroup)作为气体扩散层。(电解质膜的制造)通过如下制造电解质膜：将双(三氟甲磺酰)亚胺n-丁基-n-甲基吡咯烷(kanto)、聚(双(三氟甲磺酰)亚胺二烯丙基二甲基铵)、和双(三氟甲磺酰)亚胺锂以75:17.6:7.4的重量比混合，将混合物用丙酮稀释成溶液，和将聚乙烯(pe)隔膜(entekepx)浸在该溶液中，然后干燥该聚乙烯(pe)隔膜(entekepx)。(锂-空气电池的制造)通过如下制造锂-空气电池：将如以上制造的电解质膜、用于金属-空气电池的正极、和气体扩散层顺序地堆叠在锂箔负极上。评价实施例：放电性质和能量密度评价在80℃下和在氧气气氛中以0.24ma/cm2的电流密度进行金属-空气电池的完全放电和充电。测量在放电过程中获得的放电容量(mah/g)值和平均电压(v)，并且测量结果示于图11中。参照图11，与根据该对比例制造的锂-空气电池相比，根据该实施例制造的锂-空气电池显现出在初始放电容量方面具有25％-50％的增加。.实施例3(用于金属-空气电池的正极的制造)实施例和对比例：锂-空气电池的制造(实施例)通过如下制造其中碳纳米管以倾斜的格子结构布置的用于金属-空气电池的正极：相对于作为用于金属-空气电池的正极催化剂的通过fccvd方法形成并且具有150m2/g的比表面积的碳纳米管，以过量的重量比率混合作为用于金属-空气电池的正极电解质的添加有0.5m双(三氟甲磺酰)亚胺锂的双(三氟甲磺酰)亚胺1-乙基-3-甲基咪唑(aldrich)。(对比例1)通过如下制造其中碳纳米管以具有孔的粉末形式布置的用于金属-空气电池的正极：相对于作为用于金属-空气电池的正极催化剂的具有250m2/g的比表面积的碳纳米管(cm250)，以过量的重量比率混合作为用于金属-空气电池的正极电解质的添加有0.5m双(三氟甲磺酰)亚胺锂的双(三氟甲磺酰)亚胺1-乙基-3-甲基咪唑(aldrich)。(对比例2)通过如下制造其中碳纳米管以具有孔的粉末形式布置的用于金属-空气电池的正极：相对于作为用于金属-空气电池的正极催化剂的具有500m2/g的比表面积的碳纳米管(nc2100，nanocyl)，以过量的重量比率混合作为用于金属-空气电池的正极电解质的添加有0.5m双(三氟甲磺酰)亚胺锂的双(三氟甲磺酰)亚胺1-乙基-3-甲基咪唑(aldrich)。(对比例3)通过如下制造其中碳纳米管以无规结构布置的用于金属-空气电池的正极：相对于作为用于金属-空气电池的正极催化剂的具有150m2/g的比表面积的碳纳米管，以过量的重量比率混合作为用于金属-空气电池的正极电解质的添加有0.5m双(三氟甲磺酰)亚胺锂的双(三氟甲磺酰)亚胺1-乙基-3-甲基咪唑(aldrich)。(对比例4)通过如下制造其中碳纳米管以竖直的生长结构布置的用于金属-空气电池的正极：相对于作为用于金属-空气电池的正极催化剂的具有50m2/g的比表面积的碳纳米管，以过量的重量比率混合作为用于金属-空气电池的正极电解质的添加有0.5m双(三氟甲磺酰)亚胺锂的双(三氟甲磺酰)亚胺1-乙基-3-甲基咪唑(aldrich)。(气体扩散层)使用商业碳片(sigracet25ba，sglgroup)作为气体扩散层。(电解质膜的制造)通过如下制造电解质膜：将双(三氟甲磺酰)亚胺n-丁基-n-甲基吡咯烷(kanto)、聚(双(三氟甲磺酰)亚胺二烯丙基二甲基铵)、和双(三氟甲磺酰)亚胺锂以75:17.6:7.4的重量比混合，将混合物用丙酮稀释成溶液，和将聚乙烯(pe)隔膜(entekepx)浸在该溶液中，然后干燥该聚乙烯(pe)隔膜(entekepx)。(锂-空气电池的制造)通过如下制造锂-空气电池：将如以上制造的电解质膜、用于金属-空气电池的正极、和气体扩散层顺序地堆叠在锂箔负极上。评价实施例：放电性质和能量密度评价在80℃下和在氧气气氛中以0.24ma/cm2的电流密度进行完全放电和充电。测量在放电过程中获得的放电容量(mah/g)值和平均电压(v)，并且测量结果示于图12a中。测量根据充电/放电循环的重复的放电容量(mah/g)并且其示于图12b中。参照图12a，与根据该对比例1-4制造的锂-空气电池相比，根据该实施例制造的锂-空气电池显现出具有在放电容量方面的增加。此外，参照图12b，与根据该对比例1-4制造的锂-空气电池相比，根据该实施例制造的锂-空气电池显现出具有在寿命方面的增加。不受理论限制，认为，上述增加可由于以下产生：在实施例中，在碳纳米管膜之间存在空的空间，且因此确保用于形成金属氧化物(li2o2)的足够空间并且因此可确保氧气扩散通道。虽然参照附图中所示的实施方式描述了具有拥有上述的用于金属氧化物的空间的用于金属-空气电池的正极结构的金属-空气电池，但是应理解，本文中描述实施方式应仅在描述的意义上考虑并且不用于限制目的。各实施方式内的特征或方面的描述应被认为可用于其它实施方式中的其它类似特征或方面。虽然已经参照附图描述了一种或多种实施方式，但是本领域普通技术人员将理解，在不背离如由所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可在其中进行形式和细节上的多种变化。当前第1页12