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(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CN112921201A(43)申请公布日2021.06.08(21)申请号202110087515.X(22)申请日2021.01.22(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人胡正飞俞佳晟莫凡(74)专利代理机构上海德昭知识产权代理有限公司31204代理人赵濬宇(51)Int.Cl.C22C1/10(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22C21/00(2006.01)H01M4/36(2006.01)H01M4/46(2006.01)H01M12/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料及其制备方法,属于金属材料领域。本发明提供的制备方法包括:先将陶瓷颗粒进行预热,并与加热熔融的纯铝或铝合金混合后,采用普通熔铝炉+机械搅拌或真空半固态搅拌技术,得到颗粒分散均匀的颗粒复合阳极材料,对铸造所得的颗粒复合材料直接进行切割,或进一步压力加工制成铝空气电池复合阳极。因为本发明提供的方法制备方法简单,成本低,获得的复合阳极材料在碱性电解液中电化学活性好,自腐蚀率低,电池阳极利用率高,所以本发明提供的制备方法适于规模化生产加工。CN112921201ACN112921201A权利要求书1/1页1.一种铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,将陶瓷颗粒清洗、干燥、预热,得预热后的陶瓷颗粒;步骤2,将纯铝或铝合金加热熔融,并与所述预热后的陶瓷颗粒在真空环境下搅拌、浇铸,得颗粒复合材料;以及步骤3,将所述颗粒复合材料切割后,即得铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料。2.根据权利要求1所述的铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料的制备方法,其特征在于:其中,所述纯铝为含铝的质量分数大于99.9%的工业纯铝。3.根据权利要求1所述的铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料的制备方法,其特征在于:其中,所述陶瓷颗粒的质量占复合材料的0.5‑3.0wt.%。4.根据权利要求1所述的铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料的制备方法,其特征在于:其中,所述陶瓷颗粒为碳化硅颗粒、氧化镁颗粒、氧化铝颗粒、氮化铝颗粒或碳化钛颗粒中的任意一种。5.根据权利要求1所述的铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料的制备方法,其特征在于:其中,所述陶瓷颗粒的粒径为10‑100μm。6.根据权利要求1所述的铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料的制备方法,其特征在于:其中,步骤2中所述搅拌在熔铝炉中进行,并采用机械搅拌或半固态搅拌。7.根据权利要求6所述的铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料的制备方法,其特征在于:其中,所述半固态搅拌的方法包括:将所述纯铝或合金加热到720‑750℃,至完全融化,加入所述预热后的陶瓷颗粒,搅拌降温至半固态温度630‑650℃,再搅拌10‑20min,加热至680‑720℃停止加热搅拌,浇铸成型即得所述颗粒复合材料。8.根据权利要求1所述的铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料的制备方法,其特征在于:其中,步骤3中的切割方法包括机械切割或压力加工成板材后切割。9.根据权利要求8所述的铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料的制备方法,其特征在于:其中,所述压力加工成板材后切割的方法如下:将所述颗粒复合材料轧制成预定厚度的板材,进一步切割成所需的阳极尺寸。10.一种铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料,其特征在于,由权利要求1‑9任意一项所述的铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料的制备方法制备而成。2CN112921201A说明书1/5页一种铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种金属材料领域,具体涉及一种铝空气电池陶瓷颗粒复合阳极材料及其制备方法。背景技术[0002]铝空气电池具有能量密度高,电极材料廉价,使用简便,环境友好等特点。因此在电动汽车和便携式电源等应用方面具有巨大的商业潜力。但铝空气电池也存在以下问题:铝的表面容易产生钝化膜,使得铝在电解液中的反应活性降低,铝的电位正移,从而导致阳极极化并使阳极电化学降低;此外,在碱性溶液中,铝和碱液之间发生强烈的析氢反应,这种自腐蚀导致铝的使用寿命和阳极利用率大大降低。[0003]为了解决上述问题,目前采用的铝阳极材料为高纯铝材料,高纯铝降低了杂质元素对阳极性能的不利影响,商业化的铝阳极材料又进一步合金化,在超纯铝基体中加入Bi,Sn,Mg,Ga,In等元素,起到活化阳极的作用,提高铝合金整体的析氢过电位,抑制自腐蚀,然而,超纯铝相对于一般工业纯铝价格昂贵,即使合金化对阳极电化学性能的提升有限,高成本的铝阳极限制了铝空气电池的商业需求。因此,亟需引入