[发明专利]一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极及其制备方法

摘要

本发明公开了一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极，由防水透气层、集流体与催化层压制成型，所述防水透气层和催化层中的导电剂中添加石墨烯，所述导电剂还包括活性炭、乙炔黑、石墨、炭黑中的一种或几种，所述石墨烯在导电剂中重量百分比为0.1%‑100%。本发明通过将石墨烯以及石墨烯与活性炭、乙炔黑、石墨、炭黑混合组成的导电剂加入到锌空气电池的空气电极中，提高了锌空气电池的导电性能，提高电池的散热速度，改善了电池大电流工作时发热的问题；同时，石墨烯的引入提高了电极的电导率，进而改善电池的倍率性能。

主权项

1.一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极，由防水透气层、集流体与催化层压制成型，其特征在于：所述防水透气层和催化层中的导电剂中添加石墨烯；所述导电剂还包括活性炭、乙炔黑、石墨、炭黑中的一种或几种，所述石墨烯在导电剂中重量百分比为0.1%‑100%；所述石墨烯的导电率为1‑2000S/m，比表面积为200‑3000m2/g，粒径为100nm‑20μm；所述的基于石墨烯的锌空气电池空气电极的制备方法，包括以下步骤：（1）防水透气层的制备：防水透气层的各组分的质量份数组成为：导电剂1‑7份，粘结剂0.5‑3份，造孔剂1‑5份；首先将导电剂和造孔剂放入装有无水乙醇的烧杯中，搅拌2‑18h，混合均匀；然后逐滴滴入粘结剂，继续搅拌，混合均匀；在室温下干燥1‑10天后，获得粉状膏体，将粉状膏体放到辊压机上造粒，最终滚压成厚度为0.05‑1mm的片状；（2）催化层的制备：催化层的各组分的质量份数组成为：导电剂1‑5份，催化剂3‑8份，粘结剂0.5‑3份，造孔剂2‑6份；首先将导电剂、催化剂和造孔剂放入装有无水乙醇的烧杯中，搅拌2‑18h，混合均匀；然后逐滴滴入粘结剂，继续搅拌，混合均匀；在室温下干燥1‑10天后，获得粉状膏体，将粉状膏体放到辊压机上造粒，最终滚压成厚度为0.05‑1mm的片状；（3）空气电极制备：将步骤（1）中制备的防水透气层、步骤（2）中制备的催化层与集流体压制成型；所述防水透气层、集流体、催化层依次布置为：防水透气层、集流体、防水透气层、催化层。