一種鋰空氣電池輔助電極膜及其制備和應用方法
【專利摘要】本發明為一種鋰空氣電池的輔助電極膜，將碳材料與聚乙烯醇縮醛基的粘結劑混合，復合在聚乙烯醇縮醛基多孔聚合物薄膜的一側，制備得到輔助電極膜。使用輔助電極膜組裝鋰空氣電池，將具有碳材料復合層的一側對著空氣正極，未復合碳材料的一側對著鋰空氣電池負極或隔膜。本發明的鋰空氣電池輔助電極膜具有優異的結構穩定性和化學穩定性，可降低鋰空氣電池體系的內阻，促進放電產物的可逆分解反應，為放電產物提供更多存儲空間，在鋰空氣電池敞開體系以及長期循環過程中保障了由氣體通道?離子導體?電子導體組成的穩定的三相反應界面，顯著提高鋰空氣電池的循環壽命。
【專利說明】
-種裡空氣電池輔助電極膜及其制備和應用方法
技術領域
[0001] 本發明屬于化學電源技術領域，特別設及一種輔助電極膜W及含所述輔助電極膜 的裡空氣電池。
【背景技術】
[0002] 裡空氣電池是由金屬裡負極及氧氣電對構成的電池體系，氧氣參與電化學反應但 并不儲存在電池內部，因此從理論上講裡空氣電池的容量僅受到裡負極的限制。由于金屬 裡的化學當量高達3860mAh/g，對應裡空氣電池的理論比能量達到11140Wh/kg，是裡離子電 池的6~9倍，與汽油的比能量（13000Wh/kg)相當。1996年，K.M.Abr址am和Z.Jiang使用PAN 基有機聚合物電解質膜、金屬裡負極和碳復合正極第一次成功組裝了可充電式裡氧氣電 池，電池的比能量達到250~350Wh/kg，但遺憾的是可逆充放電性能差。直到2006年， P . G. B r U C e團隊使用有機電解液組裝裡空氣電池，實現了裡空氣電池的可逆充放電，W 70mA/g的電流循環50次后，放電比容量依然保持在600mAh/g，證明了裡空氣電池的電化學 可逆性，引起了學術界的廣泛關注。在非水溶劑裡空氣電池中，裡空氣電池的放電產物(如 Li2〇2)無法溶解，并且分解反應的動力學緩慢，于是在空氣正極表面累積，堵塞空氣通道，導 致發生可逆電化學反應的=相界面隨循環的進行逐漸減少。同時，W有機溶劑為主體的電 解液體系在敞開的環境下不斷蒸發，導致提供裡離子的通道阻斷等問題嚴重影響了裡空氣 電池的實際容量和循環壽命。由此可見，空氣-空氣正極-電解液的=相界面在裡空氣電池 體系中電化學反應發生的唯一場所，實現了氣體、電子和裡離子的傳遞，其穩定性尤其在長 期循環下的穩定性是改善裡空氣電池的實際應用性能、保障裡空氣電池循環壽命的關鍵。
[0003] 將非水溶劑電解液與聚合物薄膜復合形成的凝膠聚合物電解質，具有液態電解質 高室溫電導率的優點，同時降低了電解液的流動性，顯著降低了非水溶劑電解液的揮發，為 提高裡空氣電池的工作壽命提供了條件。但裡空氣電池對聚合物體系的抗氧化穩定性等提 出了更高的要求，例如聚偏氣乙締(PVDF)在活性氧存在的情況下使用穩定性差，因此高穩 定性聚合物體系的選擇和應用設計成為長壽命裡空氣電池開發的關鍵因素之一。聚乙締醇 縮醒基聚合物具有寬的電化學穩定窗口，優異的化學穩定性，在裡空氣電池體系中具有應 用前景。
[0004] 針對裡空氣電池循環壽命有待提高等實際問題，本發明提出一種裡空氣電池輔助 電極膜，將碳材料與聚乙締醇縮醒基聚合物粘結劑混合均勻，復合在聚乙締醇縮醒基聚合 物多孔薄膜的一側。組裝裡空氣電池，將具有復合層的一側對著空氣正極，未復合的一側對 著裡空氣電池隔膜或金屬裡負極。電化學和化學穩定性優異的聚乙締醇縮醒基聚合物多孔 薄膜在裡空氣電池中，將吸收電解液并發生溶脹，部分電解液被固定在聚合物的=維結構 中，成為凝膠聚合物電解質，揮發性顯著降低。而且，將碳材料通過聚乙締醇縮醒基聚合物 粘結劑復合在聚合物膜的一側，面對空氣正極，保障電解液浸潤空氣正極，為放電產物提供 更多的存儲空間，維持長期穩定的=相反應界面，尤其是碳材料與放電產物直接接觸、改善 了放電產物分解反應的動力學條件，降低了裡空氣電池體系的內阻，提高空氣正極的電子 電導，在敞開環境長期循環過程中保障了空氣正極的穩定性和完整性。同時，聚乙締醇縮醒 基聚合物具有優異的粘結作用，粘結劑與薄膜同是電化學和化學穩定性優異的聚乙締醇縮 醒基聚合物，相容相好，因此輔助電極膜組裝裡空氣電池溶脹電解液后碳材料依然保持穩 定的復合狀態、不會發生脫落，保障了裡空氣電池循環過程中輔助電極膜的結構穩定性，從 而維護和保障裡空氣電池中空氣正極的穩定=相反應界面，可顯著提高裡空氣電池的循環 壽命。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于，提供一種由碳材料、聚乙締醇縮醒基聚合物粘結劑、聚乙締醇 縮醒基聚合物薄膜組成的裡空氣電池輔助電極膜，組裝裡空氣電池，將具有碳材料復合層 的一側對著空氣正極，未復合的一側對著裡空氣電池隔膜或金屬裡負極，維護和保障裡空 氣電池中空氣正極的穩定=相反應界面，提高裡空氣電池的循環壽命。
[0006] -種裡空氣電池輔助電極膜，其特征在于，電極膜由碳材料復合層和聚乙締醇縮 醒基聚合物薄膜組成:碳材料復合層包含碳材料、聚乙締醇縮醒基聚合物粘結劑；
[0007] 所述聚乙締醇縮醒基聚合物含有通式為(1)-(4)結構單元
[0008；
12345678 其中Rl和R2相互獨立，且Rl和R2選自H、或碳原子數為1-4的脂肪控基； 2 所述聚乙締醇縮醒基聚合物薄膜的厚度50-200WI1，孔隙率60-90%，吸液率300- 700%； 3 所述的碳材料選自W下物質中的至少一種:碳納米管，石墨締，導電炭黑，乙烘黑， 科琴黑，碳纖維，活性炭。 4 上述裡空氣電池輔助電極膜的制備方法，其特征在于制備過程如下:將碳材料、聚 乙締醇縮醒基粘結劑和分散劑按照重量比1: (0.08-0.15): (15-20)混合，攬拌5-12h，超聲 2-地，再加入重量為分散劑的8-15倍的純水或乙醇攬拌8-2地，得到漿料，將漿料復合在聚 乙締醇縮醒基聚合物薄膜的一側上形成碳材料復合層，在80-120°C下鼓風加熱3-12h，加熱 后分散劑揮發，制備得到裡空氣電池輔助電極膜。 5 上述碳材料和聚乙締醇縮醒基粘結劑的漿料復合在聚乙締醇縮醒基聚合物薄膜 上的方法，是選自W下方法中的至少一種，達到碳材料的載量為0.10-2.50mg/cm2; 6 涂覆法:將聚合物薄膜固定，將上述制備的漿料用刮刀刮涂在聚合物薄膜一側上 形成碳材料復合層，涂覆厚度20-500WI1; 7 涂抹法:使用毛刷薩取上述制備的漿料，將漿料均勻地涂覆在聚合物薄膜一側上 形成碳材料復合層，涂抹前后薄膜的質量差在20-500mg/cm2; 8 模板法:將聚合物薄膜裁成需要的尺寸，使用模板固定聚合物膜，將上述制備的漿 料傾倒在聚合物薄膜上，震動模板，漿料流延在整塊薄膜上形成碳材料復合層，使用漿料的 質量為 20-500mg/cm2;
[0017] 噴涂法:將聚合物膜固定，使用噴槍或噴筆將上述制備的漿料噴涂在聚合物膜的 表面形成碳材料復合層，每次噴涂之間，將帶有漿料的聚合物膜在80-120°C鼓風干燥30- 60min，總共噴涂5-50次。
[0018] 所述的裡空氣電池輔助電極膜的制備方法，其特征為所述的分散劑為N-甲基化咯 燒酬或二甲亞諷。
[0019] 采用上述的裡空氣電池輔助電極膜制備裡空氣電池的方法，其特征在于將具有碳 材料復合層的一側對著空氣正極，未復合碳材料的一側對著裡空氣電池隔膜或金屬裡負 極，維護和保障裡空氣電池中空氣正極的穩定=相反應界面。
[0020] 本發明具有W下優點：
[0021] 本發明的裡空氣電池輔助電極膜，為裡空氣電池的電池反應提供和維護了穩定的 =相界面，顯著提高裡空氣電池的循環壽命。目前未見相關技術的公開報道，具有新穎性和 創造性。本發明的輔助電極膜對電池充放電反應中產生化-等副產物相容性好，部分非水溶 劑電解液被吸收并固定在聚合物的=維結構中，克服了電解液在裡空氣電池敞開工作條件 下易揮發、最終干澗導致電池失效的缺點，保證空氣正極在電池循環過程中始終處于被電 解液浸潤的狀態，為放電產物提供更多存儲空間，為電池循環提供了長期穩定的反應環境 和=相反應界面。第二，碳材料通過聚乙締醇縮醒基聚合物粘結劑復合在聚合物膜的一側， 面對空氣正極，改善了放電產物分解反應的動力學條件，降低了裡空氣電池體系的內阻，提 高空氣正極的電子電導，在敞開環境長期循環過程中保障了空氣正極的穩定性。第=，粘結 劑與薄膜同是聚乙締醇縮醒基聚合物，相容性好，而且聚乙締醇縮醒具有優異的粘結作用， 保障了碳材料結合在薄膜表面的牢固性和穩定性，在組裝裡空氣電池和長期循環過程中不 會發生脫落。第四，本發明的輔助電極膜在金屬和合金的表面穩定性高，與化學性質非常活 潑的金屬裡相容性也較好，因此裡空氣電池中可選擇去除隔膜，將輔助電極膜的未復合的 一側直接對著裡空氣電池負極，從而進一步簡化裡空氣電池的結構。第五，本發明的裡空氣 電池輔助電極膜制備簡單、重量輕、組裝簡便，對裡空電池的各種空氣正極、負極和非水溶 劑電解液的適用性強，不改變裡空氣電池的基本結構和能量密度，顯著增加裡空氣電池循 環壽命的優點。
【附圖說明】
[0022] 圖1為實施例1制備的輔助電極膜的復合層一側的掃描電鏡圖。
[0023] 圖2為實施例2制備的輔助電極膜組裝裡空氣電池的充放電循環測試結果，其中充 放電循環測試采用恒流容量限制循環，限制容量lOOOmAh/gcarbon，電流密度lOOmA/gcarbon，充 放電倍率0.1C。
[0024] 圖3為比較例1中使用聚乙締醇縮甲醒基多孔薄膜替代輔助電極膜組裝的裡空氣 電池的充放電循環測試結果，其中充放電循環測試采用恒流容量限制循環，限制容量 lOOOmAh/gcarbon，電流醬度lOOmA/gcarbon，充放電倍率0.1C。
[0025] 圖4為實施例3制備的輔助電極膜組裝裡空氣電池在不同倍率下充放電循環測試 的容量保持率，其中充放電循環測試采用恒流容量限制循環，限制容量SOOmAh/gsarb。。，充放 電倍率0.1C-5C。
[0026] 圖5為實施例4制備的輔助電極膜和金屬裡片在非水電解液存在的條件下在氧氣 中放置一定時間后的交流阻抗測試結果。
[0027] 圖6為實施例5的裡空氣電池結構示意圖。其中：1.金屬負極;2.玻璃纖維膜;3.輔 助電極膜;4.空氣正極。
【具體實施方式】
[0028] 實施例1
[0029] 將9.SOmg的碳納米管和0.98mg的聚乙締醇縮甲醒在176.4mg的N-甲基化咯燒酬攬 拌化，超聲2.化，再加入0.9500g的純水，攬拌1 Oh，得到漿料。其中，聚乙締醇縮甲醒的結構 單元為：
[0030]
[0031] (其中 R3 = R4 = H)
[0032] 聚乙締醇縮甲醒(PVFM)基聚合物薄膜的厚度為85皿，孔隙率為62.3%。將聚合物 膜裁成面積為3 X 3cm2的方片。將上述漿料使用刮刀刮涂在薄膜上，涂覆厚度100微米。在80 °C下鼓風加熱化，得到輔助電極膜，其碳載量為1.05mg/cm2。
[0033] 圖1為實施例1制備的輔助電極膜的復合層一側的掃描電鏡圖，圖中線型結構為正 極材料碳納米管，從SBl圖中可W看出，碳材料被粘結在聚乙締醇縮甲醒薄膜上，在裡離子 電池的充放電過程中，碳納米管之間的空隙為氣體的流動提供了氣體通道，碳納米管本身 提供了電子導電通道，聚乙締醇縮甲醒聚合物吸附了電解液形成凝膠聚合物電解質提供了 裡離子導遷移通道。輔助電極膜與空氣正極相對，維護和保障了裡空氣電池充放電反應所 需的=相界面，為裡空氣電池的長循環壽命提供了結構基礎。
[0034] 實施例2
[0035] 將5.40mg的導電炭黑和0.65mg的聚乙締醇縮甲醒在97.2mg的N-甲基化咯燒酬攬 拌化，超聲1.化，再加入1.2650g的純水，攬拌12h，得到漿料。其中，聚乙締醇縮甲醒的結構 單元為：
[0036]
[0037] (其中 R3 = R4 = H)
[00測聚乙締醇縮甲醒(PVFM)基聚合物薄膜的厚度為105皿，孔隙率為73.2%。將聚合物 膜裁成面積為3 X3cm2的方片，將聚合物膜使用模板固定，將漿料傾倒在薄膜上，震動模板 使得漿料在整塊薄膜上流延開，添加的正極涂料的質量為0.7450g。在100°C下鼓風加熱 IOh，得到膜電極基體，其碳載量為0.33mg/cm2。
[0039]圖2為實施例2制備的輔助電極膜裁成〇 = 12mm的圓片，組裝CR2032扣式裡空氣電 池的充放電循環測試結果。其中，采用Imol/L六雙S氣甲燒橫酷亞胺裡溶解在二甲亞諷和 四乙二醇二甲酸體積比為7:3的混合有機溶劑中作為非水溶劑電解液，分別采用Mn化和裡 金屬作為正極和負極，玻璃纖維膜作為隔膜。充放電循環測試采用恒流容量限制循環，限制 容量1 OOOmAh/gcarbDn，電流密度1 OOmA/gcarb。。，充放電倍率O . 1C。使用了本發明輔助電極的裡 空氣電池，在限制容量的情況下，穩定地循環了 50圈，保持充放電容量在100 %，首周放電電 壓達到2.77V，表現出了較好的循環穩定性，較長的循環壽命和較高的放電電壓。運主要是 輔助電極膜減緩了電解液的揮發，又能夠提供較大的離子電導率，在保證電池反應的=相 界面穩定的情況下，減小了電池內阻，裡空氣電池的循環性能得到顯著改善。
[0040] 比較例1
[0041] 采用聚乙締醇縮甲醒(PVFM)基聚合物薄膜替換實施例2中制備的輔助電極膜。其
中聚乙解瞄縮田脈其坂會物難瞄直睛兩IflRiim-3隙燕兩79 _且結尬苗壬兩.
[0042]
[0043] (其中 R3 = R4 = H)
[0044] 圖3為比較例1的聚乙締醇縮甲醒基聚合物薄膜裁成O = 12mm的圓片，組裝CR2032 扣式裡空氣電池的充放電循環測試結果。其中，采用Imol/L六雙S氣甲燒橫酷亞胺裡溶解 在二甲亞諷和四乙二醇二甲酸體積比為7: 3的混合有機溶劑中作為非水溶劑電解液，分別 采用Mn化和裡金屬作為正極和負極，玻璃纖維膜作為隔膜。充放電循環測試采用恒流容量 限制循環，限制容量1 OOOmAh/gcarbon，電流密度1 OOmA/gcarbon，充放電倍率0.1C。
[0045] 從測試結果可W看出，使用了聚乙締醇縮甲醒基聚合物薄膜的裡空氣電池在10次 循環內比較穩定，運是由于聚合物薄膜吸收部分電解液發生溶脹形成凝膠聚合物電解質， 與普通液態電解質體系相比揮發小，與空氣正極的浸潤性更穩定。但在10次循環后出現了 放電電壓下降，充電電壓急劇升高，12圈時放電終壓已經下降至2. OVW下，反應動力學減 緩，內阻增大，電池失效。比較發現，本發明制備的輔助電極膜體系，顯著提高了裡空氣電池 的循環穩定性和循環壽命。
[0046] 下表比對了實施例2和比較例1對應裡空氣電池的穩定循環圈數，首周充放電過電 勢差和首周放電電壓。從測試數據中可W看出，使用了本發明制備的輔助電極膜，循環壽命 顯著增加，首周放電電壓提高，充放電過電勢進一步減小。運是由于輔助電極膜穩定的=相 界面，保證了裡空氣電池的循環穩定性，同時改善空氣正極放電產物可逆分解的動力學條 件，降低裡空氣電池的內阻。
[0047]
[004引實施例3
[0049] 將8.54mg的石墨締和1.20mg的聚乙締醇縮下醒在135. OOmg的N-甲基化咯燒酬攬 拌lOh，超聲化，再加入1.2000g的純水，攬拌16h，得到漿料。其中，聚乙締醇縮下醒的結構單 元為：
[(K)加 ]
[0051] (其中R3 = R4 = OfcOfcC 出）
[0052] 聚乙締醇縮下醒(PVB)基聚合物薄膜的厚度為150皿，孔隙率為84.3%。將聚合物 膜裁成面積為3X3cm2的方片，將聚合物膜固定，使用噴筆將漿料均勻地噴涂在聚合物膜的 表面，每噴涂一次，90°C鼓風干燥45min，總共噴涂8次。在100°C下鼓風加熱12h，得到輔助電 極膜，其碳載量為0.18mg/cm2。
[0053] 圖4為實施例3制備的輔助電極膜組裝裡空氣電池在不同倍率下充放電循環測試 的容量保持率。將實施例3制備的輔助膜電極裁成O = 12mm的圓片，碳紙和金屬裡片分別作 為正極和負極，將l.lmol/L的雙草酸棚酸裡溶解在環下諷和二甲酸體積比為4:1的混合有 機溶劑中作為電解液，玻璃纖維膜作為隔膜，組裝CR2032扣式裡空氣電池。其中充放電循環 測試采用恒流容量限制循環，限制容量SOOmAh/gtarb。。，充放電倍率0.1C-5C。從實驗結果可 W看出，電池在500mAh/g的容量限制下穩定循環了 144次，其中0.1(：、0.2(：、0.5(：、2(：、5(：各6 次循環，并在IC倍率下穩定循環了 114次，最大電流密度達到5A/g。由于輔助電極膜具有碳 材料復合層的一側對著空氣正極，為放電產物提供更多的存儲空間，并提供了離子和電子 的通道，緩解了放電產物離子電導率較低的缺點，提高了裡空氣電池的最大工作電流密度， 進而裡空氣電池在高電流密度下依然可W穩定循環，并實現較長的循環壽命。
[0054] 實施例4
[0化日]將15.40mg的石墨締和1.40mg的聚乙締醇縮下醒在256. Smg的二甲亞諷攬拌化，超 聲地，再加入2.4100g的純水，攬拌化，得到正極涂料。其中，聚乙締醇縮下醒的結構單元為：
[0化6]
[0057](其中R3 = R4 = OfcOfcC 出）
[005引聚乙締醇縮下醒(PVB)基聚合物薄膜的厚度為135皿，孔隙率為56.2%。將聚合物 膜裁成面積為3 X3cm2的方片，將聚合物膜固定，使用毛刷薩取漿料，將漿料均勻地涂膜在 聚合物薄膜上，涂抹前后薄膜的質量差在270mg/cm2。在120°C下鼓風加熱化，得到輔助電極 膜，其碳載量為1.62mg/cm2。
[0059]圖5為實施例4制備的輔助電極膜和金屬裡片在氧氣下放置一定時間后的交流阻 抗圖。其中，實施例4制備的輔助電極膜裁成O =16mm的圓片;在水氧含量小于5ppm的手套 箱中，將0.8mol/L的高氯酸裡溶解在氯化亞諷和四乙二醇二甲酸體積比為2:1的混合有機 溶劑中作為電解液，再將輔助電極膜浸泡于重量是其9倍的電解液中，在65°C溫度下靜置 她，用濾紙除去輔助電極膜表面的殘余液體;最后將輔助電極膜貼合在金屬裡表面，封在 CR2032扣式裡空氣電池殼中，從手套箱中取出，在純氧中靜置，定期進行交流阻抗測試體系 的內阻。實驗結果表明在純氧中靜置一個月內，體系阻抗僅在接觸氧時增大，隨后在輔助電 極膜和裡片之間形成了純化膜，因此體系的內阻僅在一個范圍內變化，不再劇烈增加，說明 輔助電極膜和金屬裡片的相容性較好，可W防止在氧氣環境下裡片表面不可控的連續反 應。
[0060] 實施例5
[0061] 使用實施例2制備的輔助電極膜組裝的扣式裡空氣電池結構，結構圖如圖6所示， 本發明的裡空氣電池不僅局限于該例。實施例5的裡空氣電池主要包含裡空氣扣式電池殼、 Mn化正極，玻璃纖維隔膜，裡金屬負極W及夾在正極和隔膜之間的實施例2制備的輔助電極 膜，且具有碳材料復合層的一側對著正極，未有復合碳材料的一側對著隔膜。
[0062] 使用本發明制備的輔助電極膜組裝的裡空氣電池在放電過程中，裡離子由金屬裡 氧化而來，通過隔膜和吸附在膜中的非水溶劑電解液，到達與輔助電極膜直接接觸的正極 上，在S相界面處的氧氣得到電子形成化-和化與S相界面處的裡離子最終形成放電產物 Li2〇2,輔助電極膜為正極補充提供了放電產物的存儲空間，反應產生的電子通過=相界面 處的電子導體傳導，輔助電極膜上復合的碳材料提供更多的電子轉移的通道。充電過程中， 放電產物失去電子，輔助電極膜上復合的碳材料提供更多的電子轉移的通道，改善放電產 物Li2〇2分解的動力學條件，生成Li+和化，輔助電極膜中的電解液浸潤了正極，為正極上的 分解產物Li+提供傳輸通道，Li+在負極上得到電子還原成為金屬裡。本發明制備的輔助電極 膜，有效地在空氣正極處形成了面積較大且穩定性好的由氣體通道-電子導體-離子導體組 成的=相界面，為電池的充放電反應提供了穩定的反應條件，促進裡空氣電池的循環穩定 性與循環壽命大幅增加。
【主權項】
1. 一種裡空氣電池輔助電極膜，其特征在于，電極膜由碳材料復合層和聚乙締醇縮醒 基聚合物薄膜組成:碳材料復合層包含碳材料、聚乙締醇縮醒基聚合物粘結劑； 所述聚乙締醇縮醒基聚合物含有通式為（1)-(4)結構單元其中R1和R2相互獨立，且R1和R2選自H、或碳原子數為1-4的脂肪控基； 所述聚乙締醇縮醒基聚合物薄膜的厚度50-200μπι，孔隙率60-90%，吸液率300-700% ; 所述的碳材料選自W下物質中的至少一種:碳納米管，石墨締，導電炭黑，乙烘黑，科琴 黑，碳纖維，活性炭。2. 根據權利要求1所述的裡空氣電池輔助電極膜的制備方法，其特征在于制備過程如 下：將碳材料、聚乙締醇縮醒基粘結劑和分散劑按照重量比1: (0.08-0.15): (15-20)混合， 攬拌5-12h，超聲2-地，再加入重量為分散劑的8-15倍的純水或乙醇攬拌8-2地，得到漿料， 將漿料復合在聚乙締醇縮醒基聚合物薄膜的一側上形成碳材料復合層，在80-120°C下鼓風 加熱3-12h，加熱后分散劑揮發，制備得到裡空氣電池輔助電極膜。3. 根據權利要求2所述的裡空氣電池輔助電極膜的制備方法，其特征為所述碳材料和 聚乙締醇縮醒基粘結劑的漿料復合在聚乙締醇縮醒基聚合物薄膜上的方法，是選自W下方 法中的至少一種，達到碳材料的載量為0.10-2.50mg/cm2; 涂覆法:將聚合物薄膜固定，將權利要求2制備的漿料用刮刀刮涂在聚合物薄膜一側上 形成碳材料復合層，涂覆厚度20-500WI1; 涂抹法:使用毛刷薩取權利要求2制備的漿料，將漿料均勻地涂覆在聚合物薄膜一側上 形成碳材料復合層，涂抹前后薄膜的質量差在20-500mg/cm2; 模板法:將聚合物薄膜裁成需要的尺寸，使用模板固定聚合物膜，將權利要求2制備的 漿料傾倒在聚合物薄膜上，震動模板，漿料流延在整塊薄膜上形成碳材料復合層，使用漿料 的質量為 20-500mg/cm2; 噴涂法:將聚合物膜固定，使用噴槍或噴筆將權利要求2制備的漿料噴涂在聚合物膜的 表面形成碳材料復合層，每次噴涂之間，將帶有漿料的聚合物膜在80-120°C鼓風干燥30- 60min，總共噴涂5-50次。4. 根據權利要求2所述的裡空氣電池輔助電極膜的制備方法，其特征為所述的分散劑 為N-甲基化咯燒酬或二甲亞諷。5. -種采用權利要求2或3所述的裡空氣電池輔助電極膜制備裡空氣電池的方法，其特 征在于將具有碳材料復合層的一側對著空氣正極，未復合碳材料的一側對著裡空氣電池隔 膜或金屬裡負極，維護和保障裡空氣電池中空氣正極的穩定Ξ相反應界面。
【文檔編號】H01M8/0213GK105977508SQ201610534813
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月7日
【發明人】連芳, 孟楠, 丁鵬沖, 李亞迪, 趙曉鳳
【申請人】北京科技大學