專利名稱：：組合型雙效氧催化劑和含該催化劑的電極以及電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種組合型雙效氧催化劑和含該催化劑的電極以及電池，屬于電化學(xué)儲(chǔ)能
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：雙效氧電極是氫氧燃料電池、金屬_空氣二次電池、金屬氫化物_空氣電池的核心部件，它是一種透氣、不透液、能導(dǎo)電、有催化活性的薄膜，在整個(gè)電池中所占的比例很小，余下的空間可以用來(lái)充填陽(yáng)極材料，因此這類電池具有較高的電化學(xué)容量和質(zhì)量比能量。雙效氧電極是這類電池研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，由于可以從環(huán)境空氣(大氣)中獲得氧，這種電極又可稱為雙效空氣電極，它一面與電解液接觸，另一面與氧氣接觸，由于氧氣不能直接進(jìn)行電極反應(yīng)，它必須在氣-液-固三相界面才能發(fā)生氧化和還原，這類反應(yīng)必須在催化劑的作用下完成，因此氧電極性能的好壞主要取決于雙效氧電極電催化劑優(yōu)劣。在雙效氧電極電催化劑的研究開(kāi)發(fā)中，人們已經(jīng)研究了多種不同的催化劑，主要圍繞貴金屬、單金屬氧化物、金屬有機(jī)化合物及復(fù)合金屬氧化物等，研究最多的是貴金屬電催化劑和復(fù)合金屬氧化物。其中貴金屬催化劑以其優(yōu)越的性能而占據(jù)重要位置，但高的成本是其商業(yè)化應(yīng)用的一個(gè)較大障礙，研究認(rèn)為，單一組分的貴金屬電催化劑不具有好的雙效氧電極電催化活性，Pt和IrO2二者的混合物無(wú)論在酸性還是堿性介質(zhì)中都具有較好的雙效氧電極電催化活性，而對(duì)于Pt/C和IrO2兩者的混合物作為雙效電催化劑的研究則鮮有報(bào)道。鈣鈦礦復(fù)合氧化物具有低廉、在堿性溶液中比較穩(wěn)定、能耐氧化、室溫下有較高的電子導(dǎo)電性，并且一些氧化物對(duì)氧析出(ORR)和氧還原(OER)均具有較高的電催化活性而成為極具前途的雙效氧電極電催化劑，其中化學(xué)成份分別為L(zhǎng)aa6Ca0.4Co03、La0.8Ca0.2Μη03、La0.6Ca0.4Co0.8Fe0.203,Pr0.2Ca0.8Mn0.^θο.903的電催化劑都具有較高的OER及ORR電催化活性，但用此類催化劑制備出空氣電極的循環(huán)穩(wěn)定性和放電電壓還不能滿足使用要求，而且該類催化劑的制備工藝比較復(fù)雜，不適合大工業(yè)生產(chǎn)。另外，有研究表明，單金屬氧化物如Ag20、La2O3等也表現(xiàn)出優(yōu)異的雙效電催化性能，但壽命穩(wěn)定性還不理想。為了增加空氣電極的穩(wěn)定性和活性，幾個(gè)催化劑的組合已經(jīng)被提出用于氧氣析出和還原反應(yīng)，Wang等人(JournalofPowerSources124(2003)278-284)描述了一種用MnO2摻雜的Laa6Caa4CoO3-鈦礦型催化劑，其具有雙功能作用，但是并沒(méi)有獲得滿意的效果。T.伯查特(專利申請(qǐng)?zhí)?00680046049.4)發(fā)明了的一種雙功能空氣電極，催化劑包含傳統(tǒng)的氧氣還原催化劑(Mn02、KMnO4,MnSO4,SnO2,Fe203、Co3O4,Co、Co0、Fe、Pt和Pd)和選自La203、Ag2O和尖晶石類的雙功能催化劑，此電極能夠經(jīng)受高反應(yīng)速率的氧氣還原或氧氣析出，可以用于金屬_空氣電池或者二次金屬氫化物_空氣電池，但工藝復(fù)雜，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。目前，節(jié)能和環(huán)保是世界范圍內(nèi)的熱點(diǎn)，也是各國(guó)工業(yè)發(fā)展的要求和趨勢(shì)。金屬_空氣電池和金屬氫化物_空氣電池符合“綠色電池”的標(biāo)準(zhǔn)，具有比能量高、放電性能穩(wěn)定、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、原材料豐富易得等優(yōu)點(diǎn)，可以制成多種型號(hào)與規(guī)格的實(shí)用型電池，在很多場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用，特別是近年來(lái)電動(dòng)車(chē)的飛速發(fā)展，為堿性空氣二次電池提供了廣闊的發(fā)展空間。已經(jīng)進(jìn)行的許多嘗試來(lái)發(fā)展二次空氣電池，但是迄今為止還未找到可以滿足工業(yè)需要的解決方案，仍然需要發(fā)展具有高容量、高功率、可充放電、循環(huán)壽命好、尺寸小、重量輕和成本低的空氣二次電池。其中空氣電極是整個(gè)空氣電池中的關(guān)鍵所在，其性能不僅直接決定二次電池的性能，也決定二次電池的成本及比功率與比能量，對(duì)其商業(yè)化進(jìn)程影響至關(guān)重要。而雙效空氣電極研制成功的關(guān)鍵因素，是對(duì)氧析出及氧還原反應(yīng)均具有高催化活性的雙效電催化劑，在雙效空氣電極電催化劑方面，人們已經(jīng)研究了多種不同的催化劑，主要圍繞貴金屬、單金屬氧化物、金屬有機(jī)化合物及復(fù)合氧化物等，其中鈣鈦礦型復(fù)合氧化物具有較高的雙效空氣電極電催化活性，但只能在低功率應(yīng)用中替代貴金屬電催化劑使用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種既能夠催化氧還原反應(yīng)又能催化氧析出反應(yīng)，具有高的反應(yīng)活性和良好的循環(huán)穩(wěn)定性，適合在高功率下使用，且成本低廉的雙效氧催化劑和用此催化劑合成出的雙效氧電極，以及用該電極與陽(yáng)極(金屬、金屬氫化物等)組裝成的二次空氣電池，促進(jìn)二次空氣電池的實(shí)用化進(jìn)程。本發(fā)明的內(nèi)容包括以下三個(gè)方面第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用于催化氧的還原反應(yīng)和氧析出反應(yīng)的催化劑，所述催化劑是金屬合金或非晶態(tài)合金和雙功能催化劑的組合，其中的金屬合金是兩種或兩種以上過(guò)渡金屬元素組成的合金，如Ni-Zr、Cu-Zr,Fe-Ni、Zr-Co合金，其中所述的過(guò)渡金屬元素包括鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)、銅(Cu)、鈧(Sc)、鋯(&)、鈦(Ti)、釩(V)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鉻(Cr)；非晶態(tài)合金是所述過(guò)渡金屬元素中的一種或兩種與非金屬元素硼(B)、硅(Si)、磷(P)中的一種組成的非晶態(tài)合金，如Fe-B、Ni-P、Ni-B。雙功能催化劑是氧化物L(fēng)a203、Ag20、Mn02及焦綠石型復(fù)合氧化物(Pb-Ru、Pb-Sb-Ru)、鈣鈦礦類、尖晶石類，其中的鈣鈦礦類是一組通式為ABO3的氧化物，這里A是稀土或堿土元素離子，B是過(guò)渡元素離子，其中A和B都可以被半徑相近的其他金屬離子部分取代；尖晶石類是一組通式為AB2O4的氧化物，這里A表示二價(jià)金屬離子，包括鎂、鐵、鎳、鋅，B表示三價(jià)金屬離子，包括鋁、鐵、鎳、鉻、錳，其中A和B都可以被半徑相近的其他金屬離子部分取代。選用以上所述的金屬合金或非晶態(tài)合金中的一種或一種以上，與其中的一種雙功能催化劑，按照一定的重量百分比，采用機(jī)械混合(研磨)、高能球磨、磁力攪拌或超聲波中的任何一種方法混合，即可得到組合催化劑。假設(shè)其中之一的金屬合金或非晶態(tài)合金所占重量百分比為X，雙功能催化劑所占的重量百分比為y，對(duì)于不同種類的組合型催化劑，最適宜的χ和y的比例不同，一般χ的取值范圍可以在199%，y的取值范圍應(yīng)該在991%，以確保χ與y的和為100%。第二個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用于二次空氣電池的雙效氧電極，其包括氣體擴(kuò)散層、催化層和與催化層電接觸的集流體，其特征是催化層中所含的催化劑是本發(fā)明的組合型雙效氧催化劑，優(yōu)選的催化劑是Fe-B和La2O3的組合。第三個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種二次空氣電池，二次空氣電池主要由空氣電極、隔膜、陽(yáng)極構(gòu)成，二次空氣電池包括二次金屬-空氣電池和二次金屬氫化物-空氣電池。二次金屬-空氣電池的空氣電極采用本發(fā)明的雙效氧電極，陽(yáng)極是金屬電極，雙效氧電極中優(yōu)選的催化劑是Fe-B和La2O3的組合；金屬電極為Zn、Fe、Al、Mg或者Li。二次金屬氫化物_空氣電池的空氣電極采用本發(fā)明的雙效氧電極，陽(yáng)極是金屬氫化物電極，雙效氧電極中優(yōu)選的催化劑是Fe-B和La2O3的組合；金屬氫化物陽(yáng)極是傳統(tǒng)的用于金屬氫化物鎳電池中的陽(yáng)極材料，如稀土系A(chǔ)B5型、鎂系、稀土-鎂-鎳系A(chǔ)B3_3.5型、鈦系、鋯、鈦系或釩系固溶體型，這里A是堿土金屬、過(guò)渡金屬、稀土金屬或者錒系元素，B是鐵族過(guò)渡金屬，也可以是目前儲(chǔ)氫領(lǐng)域新開(kāi)發(fā)出的一些新型合金(如申報(bào)單位研制的RE-Fe-B合金，專利公開(kāi)號(hào)200810176872.8)。發(fā)明的效果使用本發(fā)明的雙效氧電極，不僅大電流放電性能優(yōu)于使用常規(guī)催化劑制備的空氣電極，而且放電平臺(tái)電壓和循環(huán)穩(wěn)定性也非常好。表1為使用同樣的制備工藝，分別使用三種不同類型催化劑制備的空氣電極，按照20mA/cm2電流表1.空氣電極的充放電循環(huán)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>密度充電5小時(shí)，停30min，然后在20mA/cm2電流密度放電5小時(shí)，停30min的充放電制度，循環(huán)10次的測(cè)試結(jié)果。從表1可以看出，使用本發(fā)明的雙效氧電極，在20mA/cm2放電電流密度下的放電平臺(tái)電壓約為1.3V，明顯高于使用常規(guī)催化劑制備的氧電極(1.IV)。在20mA/cm2的充、放電電流密度下循環(huán)10次時(shí)，使用本發(fā)明的雙效氧電極，其放電平臺(tái)電壓仍大于1.2V，而使用常規(guī)催化劑在同樣的充放電條件下，循環(huán)10次時(shí)，放電平臺(tái)電壓僅為0.9V左右。另外，使用本發(fā)明催化劑制備的空氣電極充電平臺(tái)電壓循環(huán)10次，都小于2.IV，而使用其他兩種催化劑的充電平臺(tái)電壓大于2.IV，說(shuō)明了電極極化較大。圖1是本發(fā)明的雙效氧電極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1-氣體擴(kuò)散層，2—催化層，3—集流體；圖2是不同比例的催化劑組合的空氣電極電化學(xué)性能示意圖；圖3是空氣電極的循環(huán)放電曲線示意圖；圖4是空氣電極的陰極極化曲線示意圖；圖5是空氣電極的陽(yáng)極極化曲線示意圖；圖6是金屬氫化物_空氣蓄電池結(jié)構(gòu)示意圖中4-導(dǎo)線，5-用電器，6-空氣電極，7-隔膜，8-儲(chǔ)氫電極。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本實(shí)施例主要說(shuō)明采用本發(fā)明所述不同種類組合催化劑制備的空氣電極的電化學(xué)性能。所述空氣電極由催化層、氣體擴(kuò)散層和鎳網(wǎng)組成，結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。其中的催化層按照如下工藝制備分別稱取重量百分比占48%的VulCanXC72和12%的PTFE乳液，溶于蒸餾水中，在磁力攪拌器中處理30min，將二者混合后，再在磁力攪拌器中處理30min，隨后放入超聲波中處理lOmin，最后放入烘箱中在250°C下烘2h，自然冷卻后，粉碎，然后加入重量百分比占16%，本
發(fā)明內(nèi)容中所述具有代表性的，不同種類的組合型催化劑，包括兩種金屬組成的金屬合金與雙功能催化劑的組合(Fe-Ni+LaCO03)，兩種以上金屬組成的合金與雙功能催化劑的組合(Fe-Ni-Ag+Ag20)，一種金屬與非金屬元素組成的非晶態(tài)合金與雙功能催化劑的組合(Fe-B+La203)，兩種金屬與非金屬元素組成的非晶態(tài)合金與雙功能催化劑的組合(Fe-Ni-B+Ag20)，之后加入重量比占24%的造孔劑碳酸氫銨(NH4HCO3)，以脫芳烴油作介質(zhì)，攪拌成團(tuán)后，在輥壓機(jī)上滾壓至所需厚度，得到催化層。其中的氣體擴(kuò)散層按照以下工藝制備按比例分別稱取VulcanXC72和PTFE乳液，溶于蒸餾水中，在磁力攪拌器處理后，將二者混合，再在磁力攪拌器中處理，隨后放入超聲波中處理，成團(tuán)后，壓片即得擴(kuò)散層。最后按照氣體擴(kuò)散層、催化層和鎳網(wǎng)的順序?qū)⑷忒B加在一起，用油壓機(jī)成型后，在80°C下用烘箱處理10h，再在充氮真空烘箱中在320°C處理3h，自然冷卻后，即得空氣電極。表2.不同種類催化劑制備空氣電極的電化學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>采用三電極體系，以鋅絲作為參比電極，鎳網(wǎng)作為輔助電極，6mol/L的KOH溶液為電解液，在半電池裝置中測(cè)試空氣電極的電化學(xué)性能，評(píng)價(jià)空氣電極的循環(huán)穩(wěn)定性能。測(cè)試環(huán)境溫度298K，測(cè)試中空氣電極的實(shí)際工作面積為19.6cm2，按照20mA/cm2的充放電電流循環(huán)10次，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。從表中數(shù)據(jù)可以看出，用不同種類組合催化劑制備的空氣電極的電化學(xué)性能不同。其中由兩種金屬組成的合金與雙功能鈦礦型催化劑LaCoO3組合的催化劑，用其制備的空氣電極性能與僅使用單一型LaCoO3催化劑的性能(見(jiàn)表1)接近，放電平臺(tái)電壓較低，循環(huán)十次后的放電平臺(tái)電壓下降較多，說(shuō)明了該催化劑的可逆性不好，不適合實(shí)際應(yīng)用；而用兩種以上金屬組成的合金與雙功能鈣鈦礦型催化劑LaCoO3組合的催化劑，由其制備的空氣電極的電化學(xué)性能好于用兩種金屬組成的合金與雙功能催化劑組合的，有可能是由于Ag的優(yōu)良導(dǎo)電性能；用非晶態(tài)金屬合金與雙功能催化劑組合的催化劑制備的空氣電極，其性能更好，特別是由本發(fā)明優(yōu)化組合的催化劑，用其制備的空氣電極性能最好，放電平臺(tái)電壓大于1.2V，循環(huán)十次后的放電平臺(tái)電壓仍在1.2V以上。實(shí)施例2:本實(shí)施例主要說(shuō)明不同比例的兩種催化劑組合而成的組合型催化劑的性能。所述空氣電極按照實(shí)施例1中的方法制備，選取了四種不同比例的催化劑組合，分別是100%的La2O3，80%的La2O3和20%的FeB，40%的La2O3和60%的FeB，20%的La2O3和80%的FeB，測(cè)試條件也與實(shí)施例1完全相同，按照20mA/cm2的充放電電流循環(huán)10次，循環(huán)放電曲線見(jiàn)圖2。從圖中可以看出不同比例的催化劑組合的空氣電極的性能有很大的區(qū)別，不加FeB的曲線波動(dòng)很大，而添加FeB的曲線比較平緩。完全用La2O3做催化劑的數(shù)據(jù)波動(dòng)很大，說(shuō)明不夠穩(wěn)定，但最大放電電壓較高；添加20%的FeB好于未加FeB的，隨著添加量的增加，性能在提高，但當(dāng)添加量增加到80%時(shí)，性能明顯下降，其中添加量為60%的效果最好，不僅放電曲線平穩(wěn)，而且放電電壓較高，把用此配比的組合催化劑(40%的La2O3與60%的FeB)稱為優(yōu)化組合催化劑。實(shí)施例3本實(shí)施例直觀說(shuō)明采用優(yōu)化組合催化劑制備的空氣電極的充放電循環(huán)穩(wěn)定性能。所述空氣電極按照實(shí)施例1中的方法制備，測(cè)試條件也與實(shí)施例1完全相同。按照20mA/cm2的充放電電流循環(huán)10次，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖3。從圖中可以看出，使用鈣鈦礦型LaCoO3催化劑制成的空氣電極，初始放電電壓較低，小于1.2V(vs.Zn)，而且放電電壓隨著充放電循環(huán)的進(jìn)行，整體呈下降的趨勢(shì)。而使用本發(fā)明的優(yōu)化組合型催化劑，曲線整體在使用LaCoO3S催化劑的上方，放電電壓明顯高于LaCoO3,10次充放電循環(huán)后放電電壓仍在1.3V左右，明顯優(yōu)于雙功能鈣鈦礦催化劑LaCo03。實(shí)施例3本實(shí)施例主要說(shuō)明采用本發(fā)明優(yōu)化組合催化劑制備的空氣電極在不同放電電流密度下的放電性能，特別是在較大放電電流密度下的性能。所述空氣電極按照實(shí)施例1中的方法制備，測(cè)試條件也與實(shí)施例1完全相同。分別測(cè)試了空氣電極在5、10、20和50mA/cm2放電電流下的性能，作為對(duì)比，在同樣條件下，測(cè)試了以LaCoO3作催化劑空氣電極在不同放電電流密度下的放電性能，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。表中數(shù)據(jù)是活化后的最大放電平臺(tái)電壓。從表3可以看出使用本發(fā)明優(yōu)化組合催化劑制備的空氣電極，其在較大電流密度下，仍能夠輸出較高的工作電壓。而使用LaCoOJI化劑制備的空氣電極，在較小的放電電流密度(5和lOmA/cm2)能夠輸出較大的工作電壓，在5mA/cm2的電流密度下，所輸出的工作電壓(1.396)甚至高于本發(fā)明所輸出的工作電壓(1.374)，但在較大放電電流密度下，放電電壓明顯低于本發(fā)明的放電電壓。表3.空氣電極在不同放電電流密度下的輸出電壓<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實(shí)施例4本實(shí)施例采用陰極極化和陽(yáng)極極化的電化學(xué)方法，表征電催化劑的雙效性，即還原性能和氧化性能?？諝怆姌O的制備方法與實(shí)施例1相同。采用三電極體系(空氣電極做研究電極，鎳網(wǎng)作對(duì)電極，鋅絲作參比電極)，在SolartronSI1287恒電位儀上，應(yīng)用Corrffare電化學(xué)軟件測(cè)量空氣電極的穩(wěn)態(tài)極化曲線。圖4是分別用LaCoO3和本發(fā)明優(yōu)化組合催化劑氧電極的陰極極化曲線。從圖中可以看出，兩種催化劑都對(duì)氧還原有很好的催化效果，與使用鈣鈦礦型催化劑相比，使用本發(fā)明的催化劑，在同樣的電位下，有更大的電流密度，說(shuō)明本發(fā)明的催化劑催化氧還原的性能，優(yōu)于常規(guī)的鈣鈦礦型催化劑。圖5是分別用LaCoO3和La203+FeB作催化劑氧電極的陽(yáng)極極化曲線。從圖中可以看出，本發(fā)明催化劑催化氧析出的效果明顯好于常規(guī)鈣鈦礦型催化劑，具有較高的電催化活性。實(shí)施例5本實(shí)施例主要說(shuō)明了用本發(fā)明的雙效空氣電極，與金屬氫化物負(fù)極組裝的金屬氫化物-空氣二次電池。雙效空氣電極的制備方法與實(shí)施例1相同，金屬氫化物負(fù)極用新型RE-Fe-B儲(chǔ)氫合金做活性物質(zhì)，首先分別稱取8g粒度在200-400目的La8Fe3Ni43Mn4B2和重量百分比占5%的導(dǎo)電石墨，混勻后再加入1.5%的PTFE，調(diào)成膏狀后均勻地雙面涂在尺寸為3X7mm的鎳網(wǎng)上，自然干燥，最后在壓片機(jī)上壓制成厚度為1.45mm的儲(chǔ)氫厚電極。按照儲(chǔ)氫厚電極、隔膜、空氣電極的順序組裝成一個(gè)金屬氫化物-空氣電池單體，然后再按同樣的組合方式組合一組單體電池，將兩組單體電池用鎳帶做導(dǎo)線串聯(lián)，得到空氣電池組(見(jiàn)示意圖6)，分別將電池組中的儲(chǔ)氫負(fù)極和空氣正極用導(dǎo)線引出，接用電器。連接好的電池組加入9M的KOH電解液，用400mA—次充電7.5h后，連接工作電流為220mA的四驅(qū)車(chē)，工作30min時(shí)，用萬(wàn)用表測(cè)試的放電電壓在1.3V左右，連續(xù)放電10小時(shí)后，電壓下降，四驅(qū)車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)變慢，直至停止。權(quán)利要求一種用于催化氧的還原反應(yīng)和氧析出反應(yīng)的組合型雙效氧催化劑，其特征是所述催化劑是金屬合金或非晶態(tài)合金和一種雙功能催化劑的組合，其中的金屬合金是兩種或兩種以上過(guò)渡金屬元素組成的合金，過(guò)渡金屬元素包括鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)、銅(Cu)、鈧(Sc)、鋯(Zr)、鈦(Ti)、釩(V)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鉻(Cr)；非晶態(tài)合金是所述過(guò)渡金屬元素中的一種或兩種與非金屬元素硼(B)、硅(Si)、磷(P)中的一種組成的非晶態(tài)合金；雙功能催化劑是氧化物L(fēng)a2O3、Ag2O、MnO2及焦綠石型復(fù)合氧化物Pb-Ru、Pb-Sb-Ru、鈣鈦礦類、尖晶石類，其中的鈣鈦礦類是一組通式為ABO3的氧化物，這里A一般是稀土或堿土元素離子，B是過(guò)渡元素離子，其中A和B都可以被半徑相近的其他金屬離子部分取代；尖晶石類是一組通式為AB2O4的氧化物，這里A表示二價(jià)金屬離子，包括鎂、鐵、鎳、鋅，B表示三價(jià)金屬離子，包括鋁、鐵、鎳、鉻、錳，其中A和B都可以被半徑相近的其他金屬離子部分取代；金屬合金或非晶態(tài)合金在組合型雙效氧催化劑中所占比例按重量百分比為1～99％，雙功能催化劑在組合型雙效氧催化劑中所占比例按重量百分比為99～1％，金屬合金或非晶態(tài)合金與雙功能催化劑之和為100％。2.一種用于二次空氣電池的雙效氧電極，包括氣體擴(kuò)散層、催化層和與催化層電接觸的集流體，其特征是催化層中所含的催化劑是權(quán)利要求1所述的組合型雙效氧催化劑。3.一種二次空氣電池，主要由空氣電極、隔膜、陽(yáng)極構(gòu)成，二次空氣電池包括二次金屬-空氣電池和二次金屬氫化物_空氣電池兩類電池，其特征是二次金屬_空氣電池的空氣電極是權(quán)利要求2所述的雙效氧電極，陽(yáng)極是金屬電極；二次金屬氫化物_空氣電池的空氣電極是權(quán)利要求2所述的雙效氧電極，陽(yáng)極是金屬氫化物電極。全文摘要本發(fā)明涉及一種組合型雙效氧催化劑和含該催化劑的電極以及電池，催化劑是一種金屬或非晶態(tài)合金和一種雙功能催化劑的組合；電極包括氣體擴(kuò)散層、催化層和與催化層電接觸的集流體，其特征是催化層中所含的催化劑是本發(fā)明的組合型雙效氧催化劑；電池主要由空氣電極、隔膜、陽(yáng)極構(gòu)成，空氣電極采用本發(fā)明的雙效氧電極。其優(yōu)點(diǎn)是該催化劑催化活性高，用其制備的電極具有充放電循環(huán)性能穩(wěn)定好，大電流放電性能優(yōu)異及工作電壓高的特點(diǎn)，而且制備工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。文檔編號(hào)H01M12/06GK101820087SQ20101015458公開(kāi)日2010年9月1日申請(qǐng)日期2010年3月26日優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日發(fā)明者孔繁清,李寶犬,李金,熊瑋,王利,閆慧忠申請(qǐng)人:瑞科稀土冶金及功能材料國(guó)家工程研究中心有限公司