一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极及其制备方法_2

文档序号:8382718阅读:来源:国知局
机上造粒,最终滚压成厚度为0.05mm的片状;
(2)催化层的制备:
首先将活性炭、电解Mn02和碳酸氢铵放入装有无水乙醇的烧杯中,搅拌2h,混合均匀;然后逐滴滴入PTFE,继续搅拌,混合均匀;在室温下干燥I天后,获得粉状膏体,将粉状膏体放到辊压机上造粒,最终滚压成厚度为0.05mm的片状;
(3)空气电极制备
将步骤(I)中制备的防水透气层、步骤(2)中制备的催化层与集流体压制成型。
[0031]先将步骤(I)中制备的防水透气层与集流体压制成型,然后再与步骤(2)中制备的催化层结合压制成空气电极;
本实施例制备出的锌空气电池空气电极依次布置为:防水透气层、集流体、催化层。
[0032]实施例2:
本实施例中,防水透气层中各原料的质量份数组成为:石墨烯与活性炭及乙炔黑的混合导电剂I份,其中石墨烯的重量百分比为14%,聚四氟乙烯(PTFE) 0.5份,碳酸铵I份。
[0033]催化层中各原料的质量份数组成为:活性炭及乙炔黑组成的混合导电剂I份,电解MnO2 5份,聚四氟乙烯(PTFE) I份,碳酸铵3份。
[0034]本发明提供的一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极的制备步骤如下:
(1)防水透气层的制备:
首先将由石墨烯与活性炭及乙炔黑组成的混合导电剂和碳酸铵放入装有无水乙醇的烧杯中,搅拌2h,混合均匀;然后逐滴滴入PTFE,继续搅拌,混合均匀;在室温下干燥10天后,获得粉状膏体,将粉状膏体放到辊压机上造粒,最终滚压成厚度为0.3mm的片状;
(2)催化层的制备:
首先将活性炭及乙炔黑组成的混合导电剂、电解MnO2和碳酸铵放入装有无水乙醇的烧杯中,搅拌18h,混合均匀;然后逐滴滴入PTFE,继续搅拌,混合均匀;在室温下干燥5天后,获得粉状膏体,将粉状膏体放到辊压机上造粒,最终滚压成厚度为0.3mm的片状;
(3)空气电极制备
将步骤(I)中制备的防水透气层、步骤(2)中制备的催化层与集流体一起压制成型。
[0035]本实施例制备出的锌空气电池空气电极依次布置为:防水透气层、催化层、集流体。
[0036]实施例3:
本实施例中,防水透气层中各原料的质量份数组成为:石墨烯与石墨及乙炔黑的混合导电剂7份,其中石墨烯的重量百分比为25%,聚四氟乙烯(PTFE) 3份,氯化铵5份。
[0037]催化层中各原料的质量份数组成为:石墨烯与活性炭及石墨组成的混合导电剂5份,其中石墨烯的重量百分比为14%,电解Mn02 8份,聚四氟乙烯(PTFE) 0.5份,氯化铵2份。
[0038]本发明提供的一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极的制备步骤如下:
(1)防水透气层的制备:
首先将由石墨烯与石墨及乙炔黑组成的混合导电剂和氯化铵放入装有无水乙醇的烧杯中,搅拌12h,混合均匀;然后逐滴滴入PTFE,继续搅拌,混合均匀;在室温下干燥7天后,获得粉状膏体,将粉状膏体放到辊压机上造粒,最终滚压成厚度为0.8mm的片状;
(2)催化层的制备:
首先将石墨烯与活性炭及石墨组成的混合导电剂、电解MnO2和氯化铵放入装有无水乙醇的烧杯中,搅拌10h,混合均匀;然后逐滴滴入PTFE,继续搅拌,混合均匀;在室温下干燥8天后,获得粉状膏体,将粉状膏体放到辊压机上造粒,最终滚压成厚度为0.05mm的片状;
(3)空气电极制备
将步骤(I)中制备的防水透气层、步骤(2)中制备的催化层与集流体一起压制成型。
[0039]先将步骤(2)中制备的催化层与集流体压制成型,然后再与步骤(I)中制备的防水透气层结合压制成空气电极,按照此法压制出的空气电极,形成了致密,均匀的微孔结构,因此液相和气相传质性能得到改善,使空气电极的电化学性能和寿命明显提高。
[0040]本实施例制备出的锌空气电池空气电极依次布置为:防水透气层、集流体、防水透气层、催化层,按照这个布置顺序制备的空气电极,导电性能尤其好,电池散热效果极佳。
[0041]实施例4:
本实施例中,防水透气层中各原料的质量份数组成为:石墨烯与活性炭的混合导电剂I份,其中石墨烯的重量百分比为50%,聚四氟乙烯(PTFE) I份,碳酸铵2份。
[0042]催化层中各原料的质量份数组成为:石墨烯与活性炭及石墨组成的混合导电剂2份,其中石墨烯的含量为50%,电解Mn02 3份,聚四氟乙烯(PTFE) 0.5份,碳酸铵2份。
[0043]本发明提供的一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极的制备步骤如下:
(1)防水透气层的制备:
首先将由石墨烯与活性炭组成的混合导电剂和碳酸铵放入装有无水乙醇的烧杯中,搅拌5h,混合均匀;然后逐滴滴入PTFE,继续搅拌,混合均匀;在室温下干燥6天后,获得粉状膏体,将粉状膏体放到辊压机上造粒,最终滚压成厚度为0.5mm的片状;
(2)催化层的制备:
首先将石墨烯与活性炭及石墨组成的混合导电剂、电解MnO2和碳酸铵放入装有无水乙醇的烧杯中,搅拌10h,混合均匀;然后逐滴滴入PTFE,继续搅拌,混合均匀;在室温下干燥7天后,获得粉状膏体,将粉状膏体放到辊压机上造粒,最终滚压成厚度为0.6mm的片状;
(3)空气电极制备
将步骤(I)中制备的防水透气层、步骤(2)中制备的催化层与集流体一起压制成型。
[0044]先将步骤(2)中制备的催化层与集流体压制成型,然后再与步骤(I)中制备的防水透气层结合压制成空气电极,按照此法压制出的空气电极,形成了致密,均匀的微孔结构,因此液相和气相传质性能得到改善,使空气电极的电化学性能和寿命明显提高。
[0045]本实施例制备出的锌空气电池空气电极依次布置为:防水透气层、集流体、防水透气层、催化层,按照这个布置顺序制备的空气电极,导电性能尤其好,电池散热效果极佳。
[0046]实施例5:
本实施例中,防水透气层中各原料的质量份数组成为:石墨烯与乙炔黑的混合导电剂5份,其中石墨烯的重量百分比为90%,聚四氟乙烯(PTFE) 2份,碳酸氢铵3份。
[0047]催化层中各原料的质量份数组成为:石墨烯与活性炭及乙炔黑组成的混合导电剂3份,其中石墨烯的含量为50%,电解MnO2 6份,聚四氟乙烯(PTFE) 3份,碳酸氢铵6份。
[0048]本发明提供的一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极的制备步骤如下:
(1)防水透气层的制备:
首先将由石墨烯与乙炔黑组成的混合导电剂和碳酸氢铵放入装有无水乙醇的烧杯中,搅拌18h,混合均匀;然后逐滴滴入PTFE,继续搅拌,混合均匀;在室温下干燥9天后,获得粉状膏体,将粉状膏体放到辊压机上造粒,最终滚压成厚度为0.8mm的片状;
(2)催化层的制备:
首先将石墨烯与活性炭及乙炔黑组成的混合导电剂、电解胞02和碳酸氢铵放入装有无水乙醇的烧杯中,搅拌2h,混合均匀;然后逐滴滴入PTFE,继续搅拌,混合均匀;在室温下干燥10天后,获得粉状膏体,将粉状膏体放到辊压机上造粒,最终滚压成厚度为0.8mm的片状;
(3)空气电极制备
将步骤(I)中制备的防水透气层、步骤(2)中制备的催化层与集流体一起压制成型。
[0049]先将步骤(2)中制备的催化层与集流体压制成型,然后再与步骤(I)中制备的防水透气层结合压制成空气电极,按照此法压制出的空气电极,形成
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