，阳极将包含与金属碳酸盐中的金属相同的金属。例如，如果金属碳酸盐是 碳酸钢，阳极将典型地包含钢。因此，阳极可W包含碱金属。可选择地或另外地，阳极可W包 含碱±金属。因此，阳极可W包含选自W下的金属：Li、化、K、Rb、Cs、F;r、Be、MgXa、S;r、Ba、 Fe、Mn、ai及其混合物，例如船、1(、肺、〔3、化、86、]\%、化、5'、83^6、]\111、化及其混合物。阳极可 W包含选自W下的金属：Li、化、1(、肺、〔3少'、86、1旨、〔曰、5'、8曰。可能的是，阳极包含选自^ 下的金属:Li、Na、K、Mg和化及其混合物。可能的是，阳极包含选自W下的金属:Na、K、Mg和化 及其混合物。在优选的实施方案中，阳极包含钢。在另一个优选的实施方案中，阳极包含化 或K。
[0040] 电解质将典型地采取溶解于一种或更多种溶剂中的一种或更多种金属盐的形式。 示例性的合适的电解质典型地基于有机碳酸醋、有机酸、有机硫酸醋、有机腊、有机醋及其 混合物。在实施方案中，该溶剂或每种溶剂将是有机酸。因此，该溶剂或每种溶剂可W是包 含多于一个酸基团的有机化合物，例如，选自W下的溶剂：1,2-二甲氧基乙烧、1,2-二乙氧 基乙烧、1-叔下氧基-2-乙氧基乙烧、二丙基甘醇二甲酸（diproglyme)、二甘醇二甲酸 (diglyme)、二甘醇二乙酸（ethyl diglyme)、二乙二醇二甲酸（diethylene glycol dimeth}d ether)、Ξ甘醇二甲酸、四甘醇二甲酸（tetraglyme)、二甘醇二下酸及其混合物。 该溶剂或每种溶剂可W是有机碳酸醋，例如选自W下的溶剂:碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳 酸乙二醋、碳酸丙二醋及其混合物。在特定的实施方案中，溶剂是二乙二醇二甲酸。在另一 个特定的实施方案中，溶剂是二甲亚讽。在又一个特定的实施方案中，溶剂是己二腊。
[0041] 在实施方案中，溶剂用c〇2饱和。
[0042] 电解质可W是固体电解质。
[0043] 典型地，在电解质中的金属盐或金属盐中的至少一种将包含与金属碳酸盐中的金 属相同的金属。例如，如果金属碳酸盐是碳酸钢，电解质将典型地包含一种或更多种钢盐。 在实施方案中，盐选自：MPF6、MAsF6、MN(S化CF3)2、MC1化、MBF4和MS化C的，其中Μ是金属碳酸盐 中的金属(例如其中Μ是Li、K、化或化）。当金属碳酸盐中的金属是二价时(例如Mgh和化 2+)， 上述的盐具有式 M(PF6)2、M(AsF6)2、M 阳(S02CF3)2]2、M(C104)2、M(BF4)2 和 M(S03CF3)2。在特定 的实施方案中，电解质包含〇〇4^离子(例如电解质是^(：1化、腺1化或化(：1化）。在另一个特定 的实施方案中，电解质包含?。6^离子(例如电解质是邸。6)。在又一个特定的实施方案中，电 解质包含S〇3C的离子(例如电解质是化(S化C的)2)。
[0044] 金属-空气电池需要氧气的源。运可W是位于电池外部的化储存器。运样的储存器 的一个实例将包括或适合于包括多金属氧酸盐。另一个实例将是压缩气体储存器，其包含 或适合于包含氧气（例如压缩的氧气或与氮气和/或C〇2混合的氧气）。优选地，氧气的源将 是允许空气的进入的通风孔。在此实施方案中，由电池消耗的氧气是大气氧。此实施方案通 常将导致比可选择的氧气源更轻的电池系统并且将不需要被补充或再补给。在实施方案 中，通风孔包括用于从空气中移除粒状物质的装置，例如过滤器。在另外的实施方案中，通 风孔包括用于从空气中移除水的装置，例如疏水膜。在通风孔包括用于从空气中移除粒状 物质的装置和用于从空气中移除水的装置两者的情况下，用于移除粒状物质的装置优选地 在用于移除水的装置外部。
[0045] 在一些实施方案中，阳极和阴极位于不同的隔室中。此实施方案对于其中电解质 是固体电解质的实施方案是特别有益的。因此，阳极隔室和阴极隔室将典型地通过离子多 孔膜分开，所述离子多孔膜例如是对于所讨论的金属离子(例如Na+离子)能渗透的膜。合适 的膜的实例将是β侣酸钢。
[0046] 电解质可W是静止的。可选择地，电池可W包括引起电解质围绕阴极(例如在阴极 隔室中）流动的装置。流动的电解质可W帮助改善固体金属碳酸盐产物在放电期间的分布 并且促进气体的更好的分布。
[0047] 从第二方面看，提供了制造金属-空气电池的方法，该方法包括：
[0048] 形成具有电子导电的支撑材料和固体金属碳酸盐的复合阴极;和
[0049] 将所述阴极并入金属/空气电池中。
[0050] 第二方面的方法可W是制造第一方面的电池的方法。因此，第一方面的电池可W 根据第二方面的方法制造。
[0051] 形成阴极的步骤可W包括用固体金属碳酸盐涂覆电子导电的支撑材料。优选地， 其包括混合电子导电的支撑材料与固体金属碳酸盐。
[0052] 可能的是，粘合剂在形成复合阴极的步骤期间被并入复合阴极中。因此，粘合剂可 W在混合步骤中与电子导电的支撑材料和固体金属碳酸盐混合。
[0053] 在一些实施方案中，电子导电的支撑材料将呈颗粒或粉末的形式。在运些实施方 案中，粘合剂的存在是特别地有益的。
[0054] 可能的是，催化剂在形成复合阴极的步骤期间被并入复合阴极中。因此，催化剂可 W在混合步骤中与电子导电的支撑材料和固体金属碳酸盐(和，如果存在，粘合剂)混合。
[0055] 从第Ξ方面看，提供了一种阴极，其包括：
[0056] 电子导电的支撑物；
[0057] 固体金属碳酸盐;和 [005引粘合剂。
[0059] 固体金属碳酸盐充当阴极中的电化学活性成分。
[0060] 从第四方面看，提供了制造阴极的方法，该方法包括：
[0061] 使电子导电的支撑材料与固体金属碳酸盐和粘合剂混合W形成阴极。
[0062] 在本发明的第Ξ或第四方面的实施方案中，阴极用于金属-空气电池中。第四方面 的方法可W是制造第Ξ方面的阴极的方法。因此，第Ξ方面的阴极可W根据第四方面的方 法制造。
[0063] 从第五方面看，提供了一种金属-空气电池;该电池包括电池单元(battery cell) 和溶剂储器，其中溶剂储器与电池单元连通并且被布置成捕获由电池放出的气体。
[0064] 如本领域技术人员容易理解的，电池包括阳极、阴极和电解质。运些典型地位于电 池单元中。
[0065] 0)2在干燥的大气空气中W小于1 %存在，而化W约20%存在。运意味着，大气空气 不是如此好的C〇2的源，因为大气空气具有化。如上所讨论的，在二氧化碳的存在下操作的金 属-空气电池提供相对于不是运样的金属-空气电池的技术益处。实践意味着任何在二氧化 碳的存在下操作的任何金属-空气电池将在充电时在气相中损失C〇2,而不管二氧化碳的源 如何。运对于使允许空气的进入的通风孔作为氧气的源的电池特别是运样。在本发明的电 池中的溶剂储器捕获此损失的C〇2。一些溶剂可能在充电时与气体一起从电池中损失并且 运也可W被捕获在溶剂储器中。溶剂可W充当防止水进入单元中的另外的过滤器。
[0066] 在实施方案中，电池还包括外壳并且溶剂储器位于外壳中。
[0067] 在实施方案中，溶剂储器的溶剂与在电池电解质中的溶剂相同。
[0068] 在一些实施方案中，在放电时，空气流可W在进入电池之前穿过溶剂储器。因此溶 剂储器可W包括被布置成使空气流穿过电池的多孔膜气体分布器(porous membrane gas sparger)。多孔膜可W是疏水性的。
[0069] 穿过储器的空气流将随着其携带溶解于储器中的二氧化碳中的一些至电池中，因 此提供C〇2富集的空气流。如果在储器中的溶剂和电池电解质是相同的，空气流还将使少量 的溶剂返回到电池隔室，抵消可能的溶剂损失中的一些或全部。
[0070] 溶剂储器可W被布置，使得在电池单元与储器之间存在电解质的流。在此构造中， 溶剂储器中的溶剂将必须与在电池电解质中的溶剂相同。在此构造中，空气流可W仅穿过 溶剂储器。电解质的流将空气带入电池单元中。
[0071] 第一方面的电池也可W是第五方面的电池。换句话说，第一方面的电池还可W包 括如在第五方面中描述的溶剂储器。因此，第一方面的阴极可W位于第五方面中描述的电 池单元中。
[0072] 在此说明书中描述的本发明的实施方案可W应用于本发明的所有方面，只要它们 不互相排斥。运些实施方案还是独立的且可互换的。因此，任一个实施方案都可W与任一个 或更多个其他实施方案组合应用，只要它们不互相排斥。换句话说，前述实施方案中描述的 任何特征都可W(只要它们不互相排斥)与一个或更多个其他实施方案中描述的特征组合。
[0073] 附图简述
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