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1、鋅空氣電池催化層制備工藝研究孟憲玲,郭際,武彩霞,王平安(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所,天津300384)摘要:從活性碳處理工藝、導(dǎo)電劑、烘干方式、催化劑處理工藝四方面開展了催化層制備工藝研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明。活性碳經(jīng)改性可以提高其催化活性,進(jìn)而提高空氣電極的電化學(xué)性能;乙炔黑作為導(dǎo)電劑可以使催化劑在催化層中分散得更好?;钚苑磻?yīng)點(diǎn)增多,更有效地催化氧的還原反應(yīng);采用紅外線烘干和對(duì)催化劑進(jìn)行研磨處理,均可以提高催化劑催化活性反應(yīng)點(diǎn)。進(jìn)而提高電極的電化學(xué)性能。關(guān)鍵詞:鋅空氣電池:催化層;制備工藝中圖分類號(hào):TM911.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章
2、編號(hào):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鋅空氣電池具有容量大、比能量高、成本低、放電性能穩(wěn)漬法制備。具體制備工藝為按一定比例稱取載體(活性碳)和定、安全、零污染、大功率及材料可再生等特點(diǎn),已成為當(dāng)今世導(dǎo)電劑,加入一定比例的Mn(NO,)水溶液,攪拌均勻后進(jìn)行界能源領(lǐng)域的開發(fā)熱點(diǎn)。由于氧電極反應(yīng)的交換電流密度小,烘干,然后在380℃下進(jìn)行燒結(jié),冷卻后即為MnOJC催化很難建立平衡電位,
6、極化很大,如果不用催化劑,電池的工作劑。電壓會(huì)很低,不能滿足使用要求,鉑及鉑合金具有很高的催化采用一種氧化劑對(duì)活性碳進(jìn)行改性處理,分別采用未處活性,是比較好的選擇,但其價(jià)格昂貴,無(wú)法大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)理活性碳和改性后的活性碳作載體,乙炔黑作導(dǎo)電劑,制備不用。而MnO由于具有較好的催化氧還原和過(guò)氧化氫分解的活同的催化劑粉,編號(hào)分別為Ca,Cb;采用活性碳作為催化劑載性,并且價(jià)格低廉、豐富易得,已成為近年來(lái)空氣電極非貴金體,分別以石墨、乙炔黑作為導(dǎo)電劑,制備不同的催化劑粉,編屬催化劑的研究熱點(diǎn)。號(hào)分別為Cc,Cd;采用未處理活性碳作載體,乙炔黑作
7、導(dǎo)電錳氧化物在作為氧還原電催化劑時(shí),錳氧化物和碳載體劑,并分別采用烘箱和紅外燈進(jìn)行烘干,制備不同的催化劑,的接觸面積的大小會(huì)影響錳氧化物的催化性能。近年來(lái),在碳編號(hào)分別為Ce,Cf;將燒結(jié)后的催化劑粉,未經(jīng)研磨處理和研載體催化劑的制備過(guò)程中,多采用浸漬法[J_3]來(lái)負(fù)載,即在制備磨處理后制備不同催化劑粉,編號(hào)分別為c譬,ch。催化劑的反應(yīng)體系中加入碳載體,使生成的催化劑沉積在碳1.2催化層與防水層的制備載體的表面或空隙中。本文采用浸漬法制備碳載錳氧化物催化層的制備:分別稱取不同Mn0催化劑ca~Ch,用(MnO#C)催化劑,并從活性碳處理
8、工藝、導(dǎo)電劑、烘干方式、催酒精潤(rùn)濕后,加入一定比例的PTFE懸浮液,攪拌成團(tuán)狀,然后化劑處理工藝四方面對(duì)催化層制備工藝進(jìn)行了研究。在輥壓機(jī)上反復(fù)碾壓至0.3nllTl,編號(hào)分別為c1~C8,晾