一种铝-空气电池阴极催化剂的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112968183A(43)申请公布日2021.06.15(21)申请号202110149279.X(22)申请日2021.02.03(71)申请人义乌市景麦新材料科技有限公司地址322000浙江省金华市义乌市福田街道银海路399号义乌国际商务中心2楼G4-0244(72)发明人陈艳(74)专利代理机构杭州研基专利代理事务所(普通合伙)33389代理人谢东(51)Int.Cl.H01M4/90(2006.01)H01M4/88(2006.01)H01M12/06(2006.01)H01M12/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种铝-空气电池阴极催化剂的制备方法(57)摘要本发明公开了一种铝‑空气电池阴极催化剂的制备方法，包括将2‑甲基咪唑加入到N,N‑二甲基甲酰胺中，搅拌溶解后，将温度升至80～90℃搅拌，在搅拌过程中加入聚丙烯腈，在该温度下继续搅拌溶解，将其转移至注射器中，然后将高压电源调节至22～26kV，注射速度为0.9～1.3mL/h，注射距离为12～16cm，注射到凝固液中，得到前体；将前体捞出后将其加入到混合溶剂中，在40～50℃下超声分散，然后加入六水合硝酸锌和六水合硝酸钴，继续超声溶解，然后加入磁子缓慢搅拌，离心，过滤，得到前体II；将前体II加入到去离子水中，然后加入三氯化铁、尿素和壳聚糖，超声20～30min后静置2～3h，加入柠檬酸超声5～10min，再静置1～2h后过滤，在鼓风干燥箱中200～220℃下烘干，然后装入管式炉中，在氮气氛围下煅烧2～3h，得到所述催化剂。CN112968183ACN112968183A权利要求书1/1页1.一种铝‑空气电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1：将2‑甲基咪唑加入到N,N‑二甲基甲酰胺中，搅拌溶解后，然后将温度升至80～90℃搅拌，在搅拌过程中加入聚丙烯腈，在该温度下继续搅拌溶解，将其转移至注射器中，然后将高压电源调节至22～26kV，注射速度为0.9～1.3mL/h，注射距离为12～16cm，注射到凝固液中，得到前体；S2：将步骤S1中的前体捞出后将其加入到混合溶剂中，在40～50℃下超声分散，然后加入六水合硝酸锌和六水合硝酸钴，继续超声溶解，然后加入磁子缓慢搅拌2～4h，在转速为8000～12000rpm/min下离心10～15min，过滤得到前体II；S3：将前体II加入到去离子水中，然后加入三氯化铁、尿素和壳聚糖，超声20～30min后静置2～3h，加入柠檬酸超声5～10min，再静置1～2h后过滤，在鼓风干燥箱中200～220℃下烘干，然后装入管式炉中，在氮气氛围下以一定升温速率升至850～900℃煅烧2～3h，得到所述催化剂。2.根据权利要求1所述的一种铝‑空气电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于，所述的凝固液为体积比为0.6:0.4的二甲亚砜和去离子水的混合溶剂。3.根据权利要求1所述的一种铝‑空气电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的2‑甲基咪唑、N,N‑二甲基甲酰胺和聚丙烯腈的质量体积比为(1.2～2.5)g:(15～26)mL:(1.52～1.84)g。4.根据权利要求1所述的一种铝‑空气电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述的前体、六水合硝酸锌和六水合硝酸钴的质量比为(2.32～2.96):(0.94～1.32):(0.98～1.44)。5.根据权利要求1所述的一种铝‑空气电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述的混合溶剂为体积比(0.6～0.8):(0.4～0.6)的N,N‑二甲基甲酰胺和甲醇的混合溶剂。6.根据权利要求1所述的一种铝‑空气电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S3所述的前体II、三氯化铁、尿素、壳聚糖和柠檬酸的质量比为(1.5～2.4):(0.62～0.75):(0.42～0.54):(0.63～0.76):(0.21～0.32)。7.根据权利要求1所述的一种铝‑空气电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于，所述的煅烧时升温速率为1～2℃/min。2CN112968183A说明书1/4页一种铝‑空气电池阴极催化剂的制备方法技术领域[0001]本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种铝‑空气电池阴极催化剂的制备方法。背景技术[0002]随着电子设备飞速发展，金属空气电池由于其比能量高、环境友好、燃料运输安全、便于维护等优点受到广泛关注，如锂空气电池、锌空气电池、铝空气电池等。铝空气电池主要由铝阳极、空气阴极、电解质和集流体组成。空气阴极的反应物质为空气中的氧气，其中需包含催化剂以促进氧化还原及析氧反应的进行。催化剂主要有廉价催化剂(如MnO