[发明专利]一种锌空气液流电池用空气电极结构及其制备方法

摘要

一种锌空气液流电池用空气电极结构及其制备方法,属于电化学储能和电极制造技术领域。依次包括氧析出催化层、第一防水透气层、具有三维网络多孔结构的集流体层、氧还原催化层、第二防水透气层；氧析出催化层和氧还原催化层分别位于集流体两侧，氧析出催化层靠近电解液一侧，且氧析出催化层和集流体之间还包含第一防水透气层，氧还原催化层在靠近空气一侧直接与集流体接触，且通过第二防水透气层与空气接触。该空气电极克服了传统锌空液流电池空气电极漏液严重、充放电过电位大等问题，具有充放电过电位低，循环寿命长、成本低、结构及制造工艺简单的特点。

主权项

1.一种用于锌空气液流电池的空气电极的制备方法，其特征在于，所述空气电极依次包括氧析出催化层、第一防水透气层、具有三维网络多孔结构的集流体层、氧还原催化层、第二防水透气层，氧析出催化层和氧还原催化层分别位于集流体的两侧，氧析出催化层靠近电解液一侧，且氧析出催化层和集流体之间还包含第一防水透气层，氧还原催化层在靠近空气一侧直接与集流体接触，且通过第二防水透气层与空气接触；催化剂层主要是由对应的催化剂、第一导电剂和粘结剂组成，防水透气层均是主要由第二导电剂、高分子憎水材料组成；包括以下步骤：一、氧还原催化层制备过程如下：(1)称量所需质量的第一导电剂和氧还原催化剂于一个试剂瓶中，加入所需质量的粘结剂，再加入一定量无水乙醇形成墨水溶液；(2)氧还原催化剂墨水溶液超声，使分散均匀；(3)氧还原催化剂墨水溶液磁力搅拌，使混合均匀；(4)将氧还原催化剂喷涂于集流体相应位置；(5)将喷好氧还原催化剂墨水的集流体放入真空干燥箱，真空干燥，形成氧还原催化层；二、防水层制备过程如下：(1)称量所需质量第二导电剂于一个试剂瓶中，加入所需质量高分子憎水材料，并加入一定量无水乙醇形成防水层墨水溶液；(2)溶液先超声，紧接着，磁力搅拌；(3)将防水层墨水溶液喷涂于氧还原催化层相应位置上，以形成第二防水层；(4)将同样份量防水层墨水溶液喷涂于集流体另一面相应位置，以形成第一防水层；(5)将喷好防水层墨水溶液的集流体放入真空干燥箱，真空干燥；三、氧析出催化层制备过程如下：(1)称量所需质量的第一导电剂和氧析出催化剂于一个试剂瓶中，加入所需质量的粘结剂，再加入一定量无水乙醇形成墨水溶液；(2)氧析出催化剂墨水溶液超声，使分散均匀；(3)氧析出催化剂墨水溶液磁力搅拌，使混合均匀；(4)将氧析出催化剂喷涂于集流体另一面第一防水层相应位置上；(5)将喷好氧析出催化剂墨水溶液的集流体放入真空干燥箱，真空干燥，形成氧析出催化层；四、最后处理最后将步骤三得到的集流体放入管式炉，氮气保护下，常温静置，再升温到200‑300℃维持20‑40min，接着，升温到350‑450℃维持20‑40min，使PTFE熔融覆盖于所在的表面，形成防水透气层。