[发明专利]一种碳复合物催化电极的制备方法和铝空气电池装置

权利要求书

1.一种碳复合物催化电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将莲蓬壳洗涤、干燥、粉粹，过筛，得莲蓬壳粉体；

将所述莲蓬壳粉体与高锰酸钾溶液和硫酸亚锰溶液混合，于140~160 ℃水热反应11~13 h，将所得产物离心过滤、干燥，在惰性气体氛围下加热到400-600 ℃，保温1-3 h，得到Mn_0.98O₂/C粉体，其中，所述高锰酸钾溶液的浓度为0.04~0.06 mol/L，所述硫酸亚锰溶液的浓度为0.07~0.08 mol/L，所述莲蓬壳粉体与所述高锰酸钾溶液和所述硫酸亚锰溶液的固液比为1 .2 g ：（30~50）ml：（30~50）ml；

将所述Mn_0.98O₂/C粉体与乙炔黑和聚偏氟乙烯混合，使用无水乙醇做分散剂，研磨得混合物，其中所述Mn_0.98O₂/C粉体、乙炔黑、聚偏氟乙烯的质量比为17：（2~4）：（1~3），所述Mn_0.98O₂/C粉体、乙炔黑以及聚偏氟乙烯的总质量与所述无水乙醇的体积比为1 g ：（0.1~0.3）ml；

将所述混合物涂敷在泡沫镍上，然后真空干燥后得到碳复合物催化电极。

2.根据权利要求1所述的碳复合物催化电极的制备方法，其特征在于，所述干燥的干燥温度为75~85 ℃，干燥时间为11~13 h。

3.根据权利要求1所述的碳复合物催化电极的制备方法，其特征在于，

将所述混合物涂敷在泡沫镍上，然后真空干燥后得到碳复合物催化电极的步骤中，所述真空干燥的真空度为15~25 kPa、干燥温度为70~90 ℃，真空干燥时间为11~13 h。

4.一种铝空气电池装置，其特征在于，包括：

电池主体，所述电池主体两侧设有开口，两个所述开口上均设有防水透气膜，所述电池主体内设有容纳腔；

电极支架，安设于所述容纳腔内；

电极结构，包括相对设于所述电极支架上、且与所述开口对应设置的两个碳复合物催化电极，以及设于所述电极支架上、且位于两个所述碳复合物催化电极之间的铝电极，所述碳复合物催化电极由如权利要求1-3任意一项所述的碳复合物催化电极的制备方法制得；以及，

电解液，填充于所述电池主体的容纳腔内，且浸没所述电极支架，所述电解液包括氯化钠、氢氧化钠、酒石酸钾钠、去离子水和双氧水。

5.根据权利要求4所述的铝空气电池装置，其特征在于，所述电解液中，所述氯化钠的摩尔浓度为4 mol/L、所述氢氧化钠的摩尔浓度为3 mol/L、所述酒石酸钾钠的- 摩尔浓度为0.1-0.3 mol/L。