[发明专利]一种铝空气电池用燃料铝的制备方法

权利要求书

1.一种铝空气电池用燃料铝的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)燃料铝在铝空气电池中消耗后，生成的含有合金杂质的Al(OH)₃，再经焙烧处理后，形成含合金氧化物的氧化铝；

(2)电解槽由耐蚀材料、保温材料和钢壳构成；电解槽的非碳阳极由陶瓷与合金的复合材料制备而成；阴极由硼化钛与碳的复合材料制备而成；非碳阳极和阴极均与金属导杆连接，引到电解槽外部；电解槽内的熔盐电解质由氟化盐混合物构成；

(3)电解过程将步骤(1)中得到的含合金氧化物的氧化铝添加到电解槽内的熔盐电解质中；设置熔盐电解质温度，开始电解过程；电解过程由定容下料装置自动添加含合金氧化物的氧化铝，直至氧化铝的浓度为饱和浓度的80-95％；直流电从非碳阳极导杆流入，从阴极导杆流出；熔盐电解质中的氧化铝以及合金氧化物在直流电的作用下发生分解反应；氧气在非碳阳极处析出；铝与合金在阴极析出、汇聚并形成铝合金铝液；定期将电解槽中的铝合金铝液取出，铸造成所需形状，即得铝空气电池用燃料铝。

2.根据权利要求1所述的一种铝空气电池用燃料铝的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述焙烧处理的温度为500℃-1200℃。

3.根据权利要求1所述的一种铝空气电池用燃料铝的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述组成非碳阳极的陶瓷与合金的复合材料中，所述合金的成分包括Ni、Fe、Cu元素；所述陶瓷的成分含有NiO和NiFe₂O₄。

4.根据权利要求1所述的一种铝空气电池用燃料铝的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述氟化盐混合物含有NaF、KF、AlF3、CaF2、MgF2、Na3AlF6、KAlF4或Al₂O₃中的任意2种及以上。

5.根据权利要求1所述的一种铝空气电池用燃料铝的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述非碳阳极和阴极使用时电极排列的结构为非碳阳极在上、阴极在下的上下结构，或为非碳阳极与阴极交错排列的竖式结构。

6.根据权利要求1所述的一种铝空气电池用燃料铝的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述熔盐电解质温度700-950℃。

7.根据权利要求1所述的一种铝空气电池用燃料铝的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述电解槽中的铝合金铝液成分需要调整某种金属成分时，通过向电解槽中添加相应金属的氧化物来实现调整；所述的金属为Mg、Zn、Pb、Sn、Ga、In、Bi、Hg、Ca或Sb中的一种或多种；所述金属的氧化物的添加量为0.01％～10％。

8.根据权利要求1所述的一种铝空气电池用燃料铝的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述电解槽中的铝合金铝液成分需要调整某种金属成分时，通过向电解槽中添加相应金属来实现调整；所述的金属为Mg、Zn、Pb、Sn、Ga、In、Bi、Hg、Ca或Sb中的一种或多种；所述金属的添加量为0.01％～10％。

9.根据权利要求1所述的一种铝空气电池用燃料铝的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述电解槽中的铝合金铝液成分需要调整某种金属成分时，将铝合金铝液取出后，在铸造过程通过向铝合金铝液中添加相应金属来实现调整；所述的金属为Mg、Zn、Pb、Sn、Ga、In、Bi、Hg、Ca或Sb中的一种或多种；所述金属的添加量为0.01％～10％。