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。
[0050]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。
[0051]实施例6:
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7份，其中石墨烯的重量百分比为100%，聚四氟乙烯(PTFE) 3份，碳酸氢铵5份。
[0052]催化层中各原料的质量份数组成为:石墨烯5份，其中石墨烯的含量为100%，电解MnO2 8份，聚偏氟乙烯(PVDF) 3份，碳酸氢铵6份。
[0053]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Imm的片状；
(2)催化层的制备:
首先将石墨烯、电解MnO2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PVDF，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Imm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。
[0054]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。
[0055]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。
[0056]实施例7:
本实施例作为对比实施例，本实施例中，防水透气层中各原料的质量份数组成为:石墨与乙炔黑组成的混合导电剂7份，聚四氟乙烯(PTFE) 3份，碳酸氢铵5份。
[0057]催化层中各原料的质量份数组成为:活性炭与乙炔黑组成的混合导电剂5份，电解MnO2 8份，聚偏氟乙烯(PVDF) 3份，碳酸氢铵6份。
[0058]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Imm的片状；
(2)催化层的制备:
首先将石墨烯、电解MnO2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PVDF，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Imm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。
[0059]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。
[0060]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。
[0061 ] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极，由防水透气层、集流体与催化层压制成型，其特征在于:所述防水透气层和催化层中的导电剂中添加石墨烯。
2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极，其特征在于:所述导电剂还包括活性炭、乙炔黑、石墨、炭黑中的一种或几种，所述石墨烯在导电剂中重量百分比为 0.1%-100%。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极，其特征在于:所述石墨烯的导电率为l-2000S/m，比表面积为200-3000m2/g，粒径为100nm_20 μ m。
4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极，其特征在于:所述防水透气层还包括粘结剂和造孔剂，所述催化层还包括催化剂、造孔剂和粘结剂。
5.根据权利要求1或4所述的一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极,其特征在于:所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种。
6.根据权利要求1或4所述的一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极,其特征在于:所述造孔剂为碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵中的一种或几种。
7.根据权利要求1或4所述的一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极，其特征在于:所述催化剂为电解MnO2、活性炭、Au、Ag、Pt中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极，其特征在于:所述集流体为镍网、泡沫镍中的一种。
9.如权利要求1所述的一种基于石墨烯的锌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)防水透气层的制备: 防水透气层的各组分的质量份数组成为:导电剂1-7份，粘结剂0.5-3份，造孔剂1-5份； 首先将导电剂和造孔剂放入装有无水乙醇的烧杯中，搅拌2-18h，混合均匀；然后逐滴滴入粘结剂，继续搅拌，混合均匀；在室温下干燥ι-?ο天后，获得粉状膏体，将粉状膏体放到棍压机上造粒，最终滚压成厚度为0.05-lmm的片状； (2)催化层的制备: 催化层的各组分的质量份数组成为:导电剂1-5份，催化剂3-8份，粘结剂0.5-3份，造孔剂2-6份； 首先将导电剂、催化剂和造孔剂放入装有无水乙醇的烧杯中，搅拌2-18h，混合均匀；然后逐滴滴入粘结剂，继续搅拌，混合均匀；在室温下干燥ι-?ο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0.05-lmm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。
10.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极，其特征在于:所述防水透气层、集流体、催化层依次布置为:防水透气层、集流体、防水透气层、催化层。
【专利摘要】本发明公开了一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极，由防水透气层、集流体与催化层压制成型，所述防水透气层和催化层中的导电剂中添加石墨烯，所述导电剂还包括活性炭、乙炔黑、石墨、炭黑中的一种或几种，所述石墨烯在导电剂中重量百分比为0.1%-100%。本发明通过将石墨烯以及石墨烯与活性炭、乙炔黑、石墨、炭黑混合组成的导电剂加入到锌空气电池的空气电极中，提高了锌空气电池的导电性能，提高电池的散热速度，改善了电池大电流工作时发热的问题；同时，石墨烯的引入提高了电极的电导率，进而改善电池的倍率性能。
【IPC分类】H01M4-96, H01M4-88, H01M4-86
【公开号】CN104701555
【申请号】CN201510115724
【发明人】宋肖肖, 孙明娟
【申请人】济宁利特纳米技术有限责任公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月17日