[发明专利]一种铁氮碳催化剂金属空气电池阴极催化层的制备方法

权利要求书

1.一种铁氮碳催化剂金属空气电池阴极催化层的制备方法：所述金属空气电池的空气阴极催化层包括催化剂、导电碳材料、憎水粘结剂。其特征在于：所述铁氮碳催化剂金属空气电池阴极催化层是由催化剂、导电碳材料、憎水粘结剂、有机溶剂、造孔剂混合成的膏状物在滚压机上滚压成薄膜，经热处理而成。具体制作工艺为：

1).催化层浆料的制备：(1)将一定量的导电碳材料放入烧杯中，(2)接着加入6～8倍导电碳材料体积的有机溶剂，并在冰浴条件下搅拌30～60分钟，获得导电碳材料均匀悬浮分布的浆液，(3)加入催化剂，并在冰浴条件下搅拌30～60分钟，所加入催化剂质量为导电碳材料的质量的1/10～1/2，(4)加入造孔剂，并在冰浴条件下搅拌15～30分钟，所加入造孔剂质量为催化剂和导电碳材料的总质量的1/4～1/2；

2).加入憎水的聚合物粘结剂，在50～90℃水浴条件下搅拌，直至聚合物粘结剂絮凝不与烧杯壁粘连为止，将催化层浆料调成膏状物。所加憎水的聚合物粘结剂的质量为催化剂和导电碳材料的总质量的1/6～1/2；

3).将膏状物在加温双辊滚压机上反复滚压10～15次，滚压机的温度为40～90℃，每次都逐渐减小辊轴间隙，直至最终得到厚度在0.1～0.4mm范围内的催化层薄膜；

4).将催化层薄膜在200到400℃的范围内烧结约0.5～4小时，最终得到具有憎水性的金属空气电池阴极催化层。

2.根据权利要求1所述用于铁氮碳催化剂金属空气电池阴极催化层的制备工艺；其特征在于：所述催化剂为铁氮碳催化剂。

3.根据权利要求1所述用于铁氮碳催化剂金属空气电池阴极催化层的制备工艺；其特征在于：所述导电碳材料是短切碳纤维、碳纳米管中之一种，或者二者任意比例的组合，短切碳纤维的长度为0.1～3mm。

4.根据权利要求1所述用于铁氮碳催化剂金属空气电池阴极催化层的制备工艺；其特征在于：所述有机溶剂为乙醇、异丙醇中之一种，或者二者任意比例的混合溶剂。

5.根据权利要求1所述用于铁氮碳催化剂金属空气电池阴极催化层的制备工艺；其特征在于：所述造孔剂为草酸铵、硝酸铵、硫酸铵、无水硫酸钠中之一种。

6.根据权利要求1所述用于铁氮碳催化剂金属空气电池阴极催化层的制备工艺；其特征在于：所述憎水聚合物粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中之一种。