想不到的技術(shù)效果。
[0020]4、本發(fā)明公開的鋰-空氣電池空氣電極中，催化劑原料溶液能夠完全浸潤多孔鎳支撐體，通過多次浸潤將催化劑原料均勻分散在多孔鎳陶瓷內(nèi)部以及表面，通過高溫處理在多孔鎳支撐體上直接生成鋰-空氣電池空氣電極催化劑，保證了催化劑在多孔鎳中含量高并且分布均勻，避免了現(xiàn)有涂覆工藝造成的催化劑分布不均、易集聚，無法進(jìn)入支撐體孔隙的缺陷。
[0021]5、本發(fā)明公開的鋰-空氣電池空氣電極制備方法無需特殊設(shè)備，常規(guī)高溫?zé)Y(jié)即可得到產(chǎn)品，催化劑在多孔鎳金屬陶瓷上擔(dān)載穩(wěn)定，減少了有機物的使用，利于環(huán)保，由其制備的電池性能好，有利于鋰-空氣電池的發(fā)展應(yīng)用。
【附圖說明】
[0022]圖1為實施例1制備的N1-Ce02-Sr2Fe4/3MO2/306空氣電極的微觀形貌圖；
圖2為實施例1中經(jīng)高溫煅燒后N1，SFMO和N1-SFMO的XRD圖；
圖3為實施例1制備的2032鋰-空氣電池的首次充放電曲線圖；
圖4為實施例2制備的2032鋰-空氣電池的循環(huán)伏安曲線和交流阻抗譜圖；
圖5為實施例2制備的2032鋰-空氣電池的首次充放電曲線圖；
圖6為實施例3制備的2032鋰-空氣電池的首次充放電曲線圖；
圖7為實施例4制備的2354鋰-空氣電池的深度充放電曲線圖；
圖8為實施例4制備的2354鋰-空氣電池的充放電穩(wěn)定性圖；
圖9為實施例5制備的2025鋰-空氣電池的首次充放電曲線圖；
圖10為實施例7制備的N1-GDC-LSCM空氣電極的XRD圖和微觀形貌；
圖11為對比例I制備的鋰空氣電池的充放電曲線圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖、實施例及對比例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
1.本發(fā)明米用日本日立公司的S-4700掃描電子顯微鏡(Scan Electron Microscope,SEM)對制備的空氣電極微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察；采用X射線衍射(X-Ray Diffract1n, XRD)對制備的催化劑進(jìn)行物相和結(jié)構(gòu)分析，具體的測試在Philips Model PW1830 X射線衍射儀上進(jìn)行，工作條件為:輻射Cu K。靶，管壓40kV，管電流40mA，范圍20-80°。
[0024]2.本發(fā)明制作的空氣電極在組裝鋰-空氣電池時是以紐扣鋰-空氣電池為示例。電池組裝是在通有高純氬氣(99.999%)的手套箱中進(jìn)行，電池測試是在通有高純氮氣(99.999%，80 Vol.%)和高純氧氣(99.999%，20 Vol.%)的手套箱中進(jìn)行。電池隔膜為Waterman玻璃纖維紙，電解液為lmol/L的LiTFS1-TEGDME，負(fù)極為金屬鋰片。電池充放電測試是在武漢藍(lán)電充放電儀(LAND CT 2001A)上進(jìn)行，充放電電壓范圍為2.2_4.4V，充放電電流密度為100-500mA/g。循環(huán)伏安測試和交流阻抗測試是在上海辰華CHI 604B電化學(xué)工作站上進(jìn)行。電池比容量是以空氣電極中浸漬的催化劑質(zhì)量進(jìn)行計算。
[0025]實施例1:N1-Ce02-Sr2Fe4/3Mo2/306空氣電極
準(zhǔn)確稱量0.7gNi0和0.3gCe02放在研缽中，再加入0.2g石墨做造孔劑，充分研磨均勻，然后利用壓片機壓制成3個直徑為12mm的生坯，每個生坯質(zhì)量約0.4g，然后以2°C /min的升溫速率，在1200°C下燒結(jié)4h，得到N1-CeO2多孔支撐體，厚度為400um左右，孔隙率50%。
[0026]按照Sr2Fe4/3Mo2/306 (SFMO)的化學(xué)計量比配制總金屬離子濃度為1.0mol/L的混合水溶液，原料為 Sr (NO3) 2、Fe (NO3) 3.9H20 和(NH4) 6Μο7024.4H20。然后將 N1-CeO2S孔支撐體浸漬上述混合溶液，取出烘干，6000C下煅燒2h，取出，再浸漬混合水溶液，烘干，6000C下煅燒2h。如此步驟反復(fù)操作5次，最后放置于馬弗爐中100tC燒結(jié)4h。得到骨架上生長有Sr2Fe4/3Mo2/306的 N1-CeO 2多孔支撐體(N1-CeO 2-SFM0 多孔支撐體)。
[0027]將制備的N1-CeO2-SFMO多孔支撐體放置于通有高純氫氣的管式爐中900°C下煅燒4h，最終得到N1-CeO2-SFMO空氣電極?？諝怆姌O中Sr2Fe4/3Mo2/306質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%。
[0028]利用制作的N1-CeO2-SFMO空氣電極組裝2032鋰-空氣電池并測試電池充放電性會K。
[0029]圖1是N1-CeO2-SFMO空氣電極的微觀形貌圖?？梢悦黠@看出生成的Sr2Fe4/3Mo2/306為納米顆粒，均勻分布在N1-CeO2多孔支撐體表面。
[0030]圖2是N1，SFMO和N1-SFMO煅燒后的XRD圖?？梢钥闯?，經(jīng)1000°C煅燒4h后SFMO形成了鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，并且N1和SFMO是高溫相容的，沒有副反應(yīng)發(fā)生。
[0031]圖3是利用N1-CeO2-SFMO空氣電極組裝的2032鋰-空氣電池在200mA/g電流密度下的首次充放電曲線，電池首次放電容量達(dá)到2130mAh/g。
[0032]實施例2 =N1-Sma2Ce0.A9-Sr2Co1.5Μοα506空氣電極
準(zhǔn)確稱量0.5gNi0和0.5g Sma2CeasOu放在研缽中，再加入0.2g淀粉做造孔劑，充分研磨均勻，然后利用壓片機壓制成3個直徑為12mm的生坯，每個生坯質(zhì)量約0.4g，然后以20C /min的升溫速率，在1200°C下燒結(jié)4h，得到N1- Sma2CeasOh9多孔支撐體，厚度約為500um，孔隙率 60%。
[0033]按照Sr2Coh5Motl5O6的化學(xué)計量比配制總金屬離子濃度為2.0mol/L的混合溶液，原料為 Sr (NO3)2, Co (NO3) 3.6H20 和(NH4) 6Μο7024.4H20。然后將 N1-Sma2CeQ.s0LE^孔支撐體浸漬入上述混合溶液中，烘干，600°C下煅燒2h，取出，再浸漬，烘干，煅燒。如此反復(fù)操作3次，最后放置于馬弗爐中950°C燒結(jié)6h。得到骨架上生長有Sr2Co1.5Moa506的N1-Sma2CeasOh9 多孔支撐體。
[0034]將制備的N1-Sm0 2Ce0.80L9-Sr2CoL5Mo0.506多孔支撐體放置于通有高純氫氣的管式爐中900°C下煅燒4h，最終得到N1-Sm。.WeasOu-Sr2Cc^5M0a5O6空氣電極。空氣電極中Sr2Coh5Mo0.506質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%。
[0035]利用制作的N1-Sm。.WeasOh9-Sr2Coh5Moa5O6空氣電極組裝2032鋰-空氣電池并測試電池充放電性能。
[0036]圖4是N1-Sm。.WeasOh9-Sr2Coh5Moa5O6空氣電極的組裝2032鋰-空氣電池的循環(huán)伏安曲線和交流阻抗譜。
[0037]圖5是利用N1-Sma2Cea A9-Sr2Cc^5Moa5O6空氣電極組裝2032鋰-空氣電池在200mA/g電流密度下的首次充放電曲線，電池首次放電容量達(dá)到3035mAh/g。
[0038]實施例3:N1-LaQ.sSrQ.2Gaas5MgQ.1503 (LSGM)-Sr2Feh5Moll5O6空氣電極
準(zhǔn)確稱量12gNi0和8gLaasSrQ.2GaQ.85MgQ.1503 (LSGM)放在球磨罐中，再加入1g 二甲苯溶劑，0.5g聚乙烯醇縮丁醛粘結(jié)劑，0.2g鄰苯二甲酸二丁酯和0.3g聚乙二醇增塑劑，0.2g油酸分散劑和0.2g磷酸三丁酯除泡劑，充分球磨均勻，制成流延漿料后再制成流延坯片，經(jīng)80°C干燥、600°C排膠、1300°C燒結(jié)制成多孔N1-LSGM陶瓷支撐體，厚度約為250 um，孔隙率75%。
[0039]按照Sr2Feh5Moa5O6的化學(xué)計量比配制總金屬離子濃度為2.0mol/L的混合溶液，原料為 Sr (NO3)2, Fe (NO3) 3.9H20 和(NH4) 6Μο7024.4H20。然后將 N1-LSGM 多孔支撐體浸漬上述混合溶液，烘干，600°C下煅燒2h，取出，再浸漬，烘干，煅燒。如此反復(fù)操作3次，最后放置于馬弗爐中1000°C燒結(jié)4h。得到骨架上生長有Sr2Feh5Moll5O6的N1-LSGM多孔支撐體。
[0040]將制備的Ni0-LSGM-Sr2Fe1.5MO(1506多孔支撐體放置于通有高純氫氣的管式爐中900°C下煅燒4h，最終得到N1-LSGM-Sr2Feh5Moll5O6空氣電極?？諝怆姌O中Sr Jeh5Moa5Of^量分?jǐn)?shù)為1.8%。
[0041]利用制作的N1-LSGM-Sr2Feh5Moa5O6空氣電極組裝2032鋰-空氣電池并測試電池充放電性能。
[0042]圖6是利用N1-LSGM-Sr2Feh5Moa5O6空氣電極組裝2032鋰-空氣電池在不同電流密度下的電池首次充放電曲線，電流密度由100增加到500 mA/g,電池放電容量只下降了30%左右，表現(xiàn)出了較好的倍率性能。
[0043]實施例4 =N1-Gd0.2Ce0.80L 9-Pr0.4Sr0.6Co0.2Fe0.7Nb0.(PSCFN)空氣電極
準(zhǔn)確稱量0.8gNi0和0.2g Gda2CeasOu放在研缽中，再加入0.2g淀粉做造孔劑，充分研磨均勻，然后利用壓片機壓制成3個直徑為12mm的生坯，每個生坯質(zhì)量約0.4g，然后以20C /min的升溫速率，在1200°C下燒結(jié)4h，得到N1-