锌空气电池催化层制备工艺研究.pdf

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1、锌空气电池催化层制备工艺研究孟宪玲，郭际，武彩霞，王平安(中国电子科技集团公司第十八研究所，天津300384)摘要：从活性碳处理工艺、导电剂、烘干方式、催化剂处理工艺四方面开展了催化层制备工艺研究，实验结果表明。活性碳经改性可以提高其催化活性，进而提高空气电极的电化学性能；乙炔黑作为导电剂可以使催化剂在催化层中分散得更好。活性反应点增多，更有效地催化氧的还原反应；采用红外线烘干和对催化剂进行研磨处理，均可以提高催化剂催化活性反应点。进而提高电极的电化学性能。关键词：锌空气电池：催化层；制备工艺中图分类号：TM911．41文献标识码：A文章

2、编号：1002—087X(2014)03—0469—02Studyoncatalystlayerpreparationtechnologyforzinc—airbatteryMENGXian—ling，GUOJi，WUCai—xia，WANGPing·an(TianjinInstituteofPowerSources，丁f蚰jin300384，China)Abstract：Thecatalystlayerpreparationtechnology，includingactivatedcarbontreatmenttechnology，el

3、ectricalconductiveadditive，dryingtechniqueandcatalysttreatmenttechnologywasinvestigated．Theresultsshowthatthecatalyticactivityofmodifiedactivatedcarbonisimproved，whichcanimprovetheelectrochemicalperformanceoftheairelectrode．Thecatalystsweredispersedmoreuniformlyinthecatal

4、ystlayerandtheactivereactionpointswereincreasedduetoacetyleneblackastheconductiveadditivewhichmadethecatalystcatalyzetheoxygenreductionreactionmoreeficiently．Afterthecatalystwasdriedbyinfrareddryingandground，thecatalystactivereactionpointswereincreased．Theelectrochemicalp

5、erformanceoftheairelectrodewasimproved．Keywords：zinc-airbattery；catalystlayer；preparationtechnology锌空气电池具有容量大、比能量高、成本低、放电性能稳渍法制备。具体制备工艺为按一定比例称取载体(活性碳)和定、安全、零污染、大功率及材料可再生等特点，已成为当今世导电剂，加入一定比例的Mn(NO，)水溶液，搅拌均匀后进行界能源领域的开发热点。由于氧电极反应的交换电流密度小，烘干，然后在380℃下进行烧结，冷却后即为MnOJC催化很难建立平衡电位，

6、极化很大，如果不用催化剂，电池的工作剂。电压会很低，不能满足使用要求，铂及铂合金具有很高的催化采用一种氧化剂对活性碳进行改性处理，分别采用未处活性，是比较好的选择，但其价格昂贵，无法大规模工业化应理活性碳和改性后的活性碳作载体，乙炔黑作导电剂，制备不用。而MnO由于具有较好的催化氧还原和过氧化氢分解的活同的催化剂粉，编号分别为Ca，Cb；采用活性碳作为催化剂载性，并且价格低廉、丰富易得，已成为近年来空气电极非贵金体，分别以石墨、乙炔黑作为导电剂，制备不同的催化剂粉，编属催化剂的研究热点。号分别为Cc，Cd；采用未处理活性碳作载体，乙炔黑作

7、导电锰氧化物在作为氧还原电催化剂时，锰氧化物和碳载体剂，并分别采用烘箱和红外灯进行烘干，制备不同的催化剂，的接触面积的大小会影响锰氧化物的催化性能。近年来，在碳编号分别为Ce，Cf；将烧结后的催化剂粉，未经研磨处理和研载体催化剂的制备过程中，多采用浸渍法[J_3]来负载，即在制备磨处理后制备不同催化剂粉，编号分别为c譬，ch。催化剂的反应体系中加入碳载体，使生成的催化剂沉积在碳1．2催化层与防水层的制备载体的表面或空隙中。本文采用浸渍法制备碳载锰氧化物催化层的制备：分别称取不同Mn0催化剂ca～Ch，用(MnO#C)催化剂，并从活性碳处理

8、工艺、导电剂、烘干方式、催酒精润湿后，加入一定比例的PTFE悬浮液，搅拌成团状，然后化剂处理工艺四方面对催化层制备工艺进行了研究。在辊压机上反复碾压至0．3nllTl，编号分别为c1～C8，晾