[发明专利]一种锂空气电池及其正极的制备方法

权利要求书

1.一种锂空气电池正极的制备方法，其特征在于，所述方法首先根据使用需要选取光电半导体材料，并制备半导体材料，其次通过水热法、刮涂法或者喷涂法将制得的半导体材料覆盖在碳布表面，使其形成完整的锂空气电池正极复合材料；

所述半导体催化剂为以下几种中的一种：氧化钛、氧化锌、氧化铁半导体；

使用氧化钛作为催化剂时，所述制备所述半导体材料的过程具体步骤如下：

步骤1.1将钛酸四丁酯加入体积比1:1的浓盐酸与水混合溶剂中，搅拌至澄清溶液；

步骤1.2所得溶液移至反应釜中，在高温下水热12h，得到纳米棒状的氧化钛粉体；

步骤1.3将所得到粉体在氢气中高温处理，得到富含三价Ti缺陷化的纳米氧化钛粉末；

采用刮涂法制备锂空气电池正极的步骤如下：

步骤2.1浆料制备：将缺陷化的氧化钛粉末与PVDF混合搅拌，并加入N-甲基吡咯烷酮混合、超声、搅拌，得到粘稠的浆料；

步骤2.2将碳纸铺展固定在加热平台上，平台温度为50~80℃，用刮刀将浆料按照同一方向铺平光电催化剂；

步骤2.3干燥后的光电半导体/碳纸复合材料，在热处理炉中，通入流动的空气，高温热处理。

2.根据权利要求1所述一种锂空气电池正极的制备方法，其特征在于，采用刮涂法制备锂空气电池正极的步骤如下：

步骤3.1浆料制备：将缺陷化的氧化钛粉末与PVDF混合搅拌，并加入N-甲基吡咯烷酮混合、超声、搅拌，再添加定量的异丙醇稀释；

步骤3.2将碳纸铺展固定在加热平台上，平台温度为50~80℃；

步骤3.3将雾化浆液的喷枪垂直于碳纸上方，单一方向进行喷涂，喷满碳纸后垂直方向再进行二次喷涂，如此将浆料均匀负载在碳纸上；

步骤3.4干燥后的光电半导体/碳纸复合材料，在热处理炉中，通入流动的空气，高温热处理。

3.根据权利要求1所述一种锂空气电池正极的制备方法，其特征在于，采用水热法制备锂空气电池正极的步骤如下：

步骤4.1取碳布洗净，0.05mM的钛酸四丁酯溶于异丙醇中，将碳布放入浸泡，后300℃热处理，形成种子层；

步骤4.2将一定量钛酸四丁酯加入体积比1:1的浓盐酸与水混合溶剂中，搅拌至澄清溶液；

步骤4.3所得溶液移至反应釜中，放入碳布，在高温下水热处理，得到纳米棒状的氧化钛碳布材料；

步骤4.4将所得到粉体在氢气中高温处理，得到富含三价Ti缺陷化的纳米氧化钛碳布复合材料。