[发明专利]一种铝空气电池铝阳极板材料及其制备方法、铝空气电池铝阳极板及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及铝空气电池技术领域，尤其涉及一种铝空气电池铝阳极板材料及其制备方法、铝空气电池铝阳极板及其制备方法和应用。本发明的铝空气电池铝阳极板材料，以质量百分含量计，包括以下元素：Ce 0.02～0.2％，In 0.02～0.2％，Sn 0.02～0.2％，Mg 0.3～0.7％，余量的Al。本发明向铝阳极板材料中添加适量的Ce、In、Sn和Mg，Ce搭配In、Sn和Mg，多成分协同作用，使得合金晶粒得到细化，极化减弱，提高了极板的电化学活性同时具有较高的抗腐蚀性能，大大提高了铝阳极板的放电电压和能量密度，适用于以氢氧化钠为电解液的大功率碱性铝空气电池。

技术领域

本发明涉及铝空气电池技术领域，尤其涉及一种铝空气电池铝阳极板材料及其制备方法、铝空气电池铝阳极板及其制备方法和应用。

背景技术

铝空气电池具有成本低、体积比容量高(8200Wh·kg^-1)、毒性低等优点，使得铝空气电池具有极高的潜力。碱性体系以电导率极高的NaOH和KOH溶液为电解液，该体系铝阳极表面的氧化膜可以被电解液溶解且铝的活性较高，所以可以输出很大的电流密度和功率，且铝空气电池放电后产生的废电解液可用工业Hall-Heroult法回收其中的氧化铝，因此碱性体系的应用价值更高，但该体系铝空气电池在使用过程中铝阳极的极化严重，造成铝空气电池的放电电压和能量密度远低于理论值，阻碍了铝空气电池的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝空气电池铝阳极板材料及其制备方法、铝空气电池铝阳极板及其制备方法和应用，可以提高铝阳极板的放电电压和能量密度，适用于以氢氧化钠为电解液的大功率碱性铝空气电池。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种铝空气电池铝阳极板材料，以质量百分含量计，包括以下元素：Ce0.02～0.2％，In0.02～0.2％，Sn0.02～0.2％，Mg0.3～0.7％，余量的Al。

优选的，所述Al的含量在99％以上。

本发明提供了上述方案所述铝空气电池铝阳极板材料的制备方法，包括以下步骤：

将纯铝进行熔融，得到熔融铝；

向所述熔融铝中加入Al-Ce合金、金属铟、金属锡、金属镁和铝箔，得到混合熔液；所述Al-Ce合金、金属铟、金属锡和金属镁被铝箔包裹；

将所述混合熔液浇筑成型，得到铝空气电池铝阳极板材料；

所述纯铝、Al-Ce合金、金属铟、金属锡、金属镁和铝箔的用量对应上述方案所述铝空气电池铝阳极板材料的元素组成。

优选的，所述Al-Ce合金中Ce的质量百分含量为5～20％。

本发明提供了一种铝空气电池铝阳极板，由上述方案所述的铝空气电池铝阳极板材料或上述方案所述的制备方法制备得到的铝空气电池铝阳极板材料制备得到。

本发明提供了一种铝空气电池铝阳极板的制备方法，包括以下步骤：

将铝空气电池铝阳极板材料依次进行轧制和退火，得到铝空气电池铝阳极板；

所述铝空气电池铝阳极板材料为上述方案所述的铝空气电池铝阳极板材料或由上述方案所述的制备方法制备得到。

优选的，所述退火的温度为300～400℃，退火的时间为3～15h。

优选的，所述轧制的方式为冷轧。

本发明提供了上述方案所述铝空气电池铝阳极板或上述方案所述制备方法制备得到的铝空气电池铝阳极板作为阳极在铝空气电池中的应用。