[发明专利]一种具有金属空气电池自催化活性的过渡金属掺杂型化合物

权利要求书

1.一种具有自催化活性的金属空气电池，其正极上具有在电池充放电过程中产生的过渡金属掺杂型化合物Co_xLi_2-xO₂，其中0.02≤x≤0.03，所述过渡金属掺杂型化合物以纳米片阵列形式均匀原位生长在正极上；

所述的过渡金属掺杂型化合物的制备方法，包括以下步骤：

(S1)配制电解液：将CoCl₂投入电解液中溶解，得到含有Co的第二电解液，第二电解液中金属Co的浓度为0.2-0.5M；

(S2)将空气电极和配置好的电解液组装金属空气电池：在负极上滴加含有金属Li，不含有金属Co的第一电解液，第一电解液为0.5-1M，用隔膜封住负极，在隔膜滴加步骤(S1)配制的第二电解液，然后和空气电极组装为金属空气电池；

(S3)将步骤(S2)组装好的金属空气电池充放电；所述充放电的电压窗口在2.5-4.3V。

2.根据权利要求1所述的具有自催化活性的金属空气电池，其特征在于，所述纳米片的厚度为5-50nm。

3.根据权利要求2所述的具有自催化活性的金属空气电池，其特征在于，所述纳米片的厚度为10-30nm。

4.根据权利要求1所述的具有自催化活性的金属空气电池，其特征在于，其X射线光电子能谱(XPS)存在Li 1s 的55.4-55.7eV的特征峰，在Co 2p_3/2 存在780.6±0.5eV的特征峰，在Co 2p_1/2存在796.4±0.5eV的特征峰；和/或

Co-O中心的Li-O键长为2.14±0.005Å，O-O键长为1.67±0.01 Å，Li-O-Li的键角为103±2^o或96.4±2°。

5.根据权利要求1所述的具有自催化活性的金属空气电池，其特征在于，所述第一电解液选自LiPF₆，LiBF₄，LiTFSI，LiCF₃SO₃，LiNO₃中的至少一种。