氧電極催化劑的制備及可充鋅-空氣電池工藝研究.pdf

1、雙功能氧電極催化劑是二次鋅-空氣電池研制的關(guān)鍵問題之一;此外,空氣電極的結(jié)構(gòu)和鋅電極的結(jié)構(gòu)對二次鋅-空氣的性能也有極大的影響。本文對空氣電極催化劑的合成、空氣擴散電極的制作方法以及鋅電極集流體進行了比較系統(tǒng)的探索和研究。采用改進的溶膠.凝膠法合成了鈣鈦礦型雙功能氧電極催化劑LaNi0.8Co0.2O3。采用XRD、SEM、TEM對催化劑進行了表征和物相分析。用極化曲線、交流阻抗技術(shù)、恒流放電曲線等電化學(xué)手段對催化劑在7 mol/L KO

2、H溶液中的電化學(xué)性能進行了測試。采用改進的溶膠-凝膠法制備LaNi0.8Co0.2O3,在前驅(qū)體中按n(總金屬離子):n(石墨)為1:1添加石墨,在不同溫度下制得了催化劑氧化物,結(jié)果表明,其中以500℃下制得的催化劑團聚最小,催化活性最高,以此產(chǎn)物為催化劑制備的空氣電極在-0.4V時電流密度能達到一230mA·cm2;當以乙二醇和丙酮的復(fù)合溶劑代替去離子水作溶劑,在600℃下制得了鈣鈦礦型催化劑,催化劑粒徑在20-30nm之間,以此產(chǎn)物

3、為催化劑制備的空氣電極在-0.4V時電流密度能達到-273mA·cm2,并優(yōu)化了其它制備條件。確定了可充空氣電極的最佳配方,其中碳載體采用乙炔黑。催化層的最佳配方PTFE:乙炔黑:催化劑質(zhì)量比為1:1:2,同時添加占催化層總質(zhì)量16.7％的醋酸鉛的造孔劑;防水層的最佳配方為,PTFE:乙炔黑質(zhì)量比7:3,同時添加占防水層總質(zhì)量4.7％的醋酸鉛作造孔劑;空氣電極采取催化層/導(dǎo)電網(wǎng)/防水透氣層的結(jié)構(gòu)。研究了可充鋅-空氣電池的制備工藝,輔助電