一种空气电池阳极的制备方法

技术领域

本发明涉及一种空气电池阳极的制备方法，属于空气电池技术领域。

背景技术

金属空气电池将金属中的化学能直接转变为电能，其中不存在卡诺循环效应，因此反应效率极高。除此之外，阳极为金属，阴极为氧气，工作时没有过大的机械传动设备，所以不会产生过大的噪音。综上所述，无论是从节约资源，还是环境保护的方面来说，燃料电池无疑可以成为最具有发展前景的科学技术。它在放电的过程中电压基本保持平稳，同时因为其价格便宜、对环境的污染程度小、并且具有高的比能量，因此吸引了各国科研工作者的密切关注。

但金属空气电池如果中断放电，需要将电解液与电极分离，表面残留的电解液会腐蚀电极，尤其金属阳极最容易受到腐蚀，就需要清洗。

发明内容

为了克服现有技术中金属阳极容易受到腐蚀的不足，提供了一种空气电池阳极的制备方法，避免金属阳极受到腐蚀，不需要清洗。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种空气电池阳极的制备方法，包括以下几个步骤：

（1）将石墨烯材料与氧化物粉末按照质量分数1:1-10混合，球磨0.5-6小时，得到复合材料；

（2）将步骤（1）中得到的复合材料与金属以质量比1:5-300混合，球磨0.5-6小时，得到混合料；

（3）将步骤（2）中得到的混合料放入真空热压炉中熔炼，得到阳极材料。

所述的一种空气电池阳极的制备方法，步骤（1）中所述氧化物粉末选自二氧化钛、氧化锌或氧化铝中的一种或几种。

所述的一种空气电池阳极的制备方法，所述氧化物粉末为纳米级。

所述的一种空气电池阳极的制备方法，步骤（2）中所述金属为金属铝、金属镁、金属锂或金属锌中的一种或几种。

所述的一种空气电池阳极的制备方法，步骤（2）中，所述复合材料与金属以质量比1:50-150混合。

所述的一种空气电池阳极的制备方法，步骤（3）中，所述真空热压炉的参数为：压强5-50MPa，温度400-600℃，混合料在真空热压炉中保温0.5-6小时。

本发明所达到的有益效果：

本发明的氧化物粉末通过球磨可以镶嵌到石墨烯上，可以增加金属与石墨烯的附着力，石墨烯均匀分散在金属中，当金属板作为空气电池阳极发生反应并且中断时，表面石墨烯可有效的阻止金属阳极的腐蚀。

具体实施方式

下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

一种空气电池阳极的制备方法，包括以下几个步骤：

（1）将石墨烯材料与纳米氧化锌粉末按照质量分数1:5混合，球磨2小时，得到石墨烯氧化锌复合材料；

（2）将步骤（1）制备的石墨烯氧化锌复合材料与金属铝以质量比1:100混合，球磨2小时，得到混合料；

（3）将步骤（2）得到的混合料放入真空热压炉中熔炼，压强30MPa,温度500摄氏度，保温1小时，得到所需的铝石墨烯电极材料。

氧化锌颗粒通过球磨可以镶嵌到石墨烯上，可以增加铝与石墨烯的附着力，石墨烯均匀分散在铝中，当铝板作为铝空气电池阳极发生反应并且中断时，表面石墨烯可有效的阻止铝阳极的腐蚀。

实施例2

一种空气电池阳极的制备方法，包括以下几个步骤：

（1）将石墨烯材料与纳米氧化锌粉末按照质量分数1:混合，球磨2小时，得到石墨烯氧化锌复合材料；

（2）将步骤（1）制备的石墨烯氧化锌复合材料与金属铝以质量比1:5混合，球磨2小时，得到混合料；

（3）将步骤（2）得到的混合料放入真空热压炉中熔炼，压强30MPa,温度500摄氏度，保温1小时，得到所需的铝石墨烯电极材料。

实施例3

一种空气电池阳极的制备方法，包括以下几个步骤：

（1）将石墨烯材料与纳米氧化锌粉末按照质量分数1:10混合，球磨2小时，得到石墨烯氧化锌复合材料；

（2）将步骤（1）制备的石墨烯氧化锌复合材料与金属铝以质量比1:300混合，球磨2小时，得到混合料；

（3）将步骤（2）得到的混合料放入真空热压炉中熔炼，压强30MPa,温度500摄氏度，保温1小时，得到所需的铝石墨烯电极材料。

实施例4

（1）将石墨烯材料与纳米氧化铝粉末按照质量分数1:10混合，球磨2小时，得到石墨烯氧化铝复合材料；

（2）将步骤（1）制备的石墨烯氧化铝复合材料与金属镁以质量比1:50混合，球磨2小时，得到混合料；

（3）将步骤（2）得到的混合料放入真空热压炉中熔炼，压强30MPa,温度500摄氏度，保温1小时，得到所需的电极材料。

实施例5

（1）将石墨烯材料与纳米二氧化钛粉末按照质量分数1:10混合，球磨2小时，得到石墨烯二氧化钛复合材料；

（2）将步骤（1）制备的石墨烯二氧化钛复合材料与金属锌以质量比1:150混合，球磨2小时，得到混合料；

（3）将步骤（2）得到的混合料放入真空热压炉中熔炼，压强30MPa,温度500摄氏度，保温1小时，得到所需的电极材料。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。