本發(fā)明涉及用于采用鋅膏的鋅空氣電池的陽(yáng)極及其制作方法，是一種金屬空氣電池的金屬陽(yáng)極及其制作方法。

背景技術(shù)：

目前，鋅空氣電池以活潑金屬為負(fù)極活性物質(zhì)，空氣中的氧氣為正極活性物質(zhì)，摒棄了傳統(tǒng)電池中鉛、汞、鎘、鎳等化學(xué)元素，及降低了成本，也解決了傳統(tǒng)電池污染問(wèn)題。由于空氣電池中的氧氣不占用電池空間，在相同體積、重量下，金屬空氣電池可以儲(chǔ)存更多的反應(yīng)原料，與傳統(tǒng)電池相比具有更高的比能量密度，更低的成本。因?yàn)槭褂每諝庾鳛殛帢O活性物質(zhì)，極大地提高了電池的輸出容量和放電性能，并集成了能源電池技術(shù)中最優(yōu)秀的技術(shù)，是前景極其廣闊的新型能源。

一般鋅空氣電池的陽(yáng)極所用材料為鋅板、鋅?；蛘咪\膏。通常采用鋅板或鋅粒的鋅空氣電池，陽(yáng)極與電解液、集流體的接觸面積要小于采用鋅膏制成陽(yáng)極的接觸面積，因此前者的放電性能要低于后者，但是前者可以采用電解液和陽(yáng)極分離的方式進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存，對(duì)于后者來(lái)說(shuō)，可存儲(chǔ)性限制了它的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于采用鋅膏的鋅空氣電池的陽(yáng)極及其制作方法，其解決了采用鋅膏的鋅空氣電池在儲(chǔ)存過(guò)程中存在著自放電問(wèn)題，制備了可長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)無(wú)自放電的高性能鋅陽(yáng)極。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種用于采用鋅膏的鋅空氣電池的陽(yáng)極，其特征在于具體過(guò)程如下：1）將鋅膏按質(zhì)量比為：鋅粉：粘結(jié)劑：水：KOH的比例為10~80：0.1~5：10~50：10~40制得，其中粘結(jié)劑為羥甲基纖維素、羥甲基纖維素鈉、聚丙烯酸鈉中的一種或者按比例1:1:1進(jìn)行混合；2）對(duì)制得的鋅膏進(jìn)行冷凍干燥處理，冷肼溫度-10℃~ -200℃，真空干燥至脫水完全，所得到陽(yáng)極活性物質(zhì)；3）將陽(yáng)極活性物質(zhì)與集流體銅網(wǎng)通過(guò)對(duì)輥機(jī)或壓力機(jī)壓制所制成高性能、可長(zhǎng)期存儲(chǔ)鋅陽(yáng)極。

本發(fā)明的積極效果是其制作過(guò)程環(huán)保、能耗低，具有實(shí)際應(yīng)用意義，使用過(guò)程只需加入水便可激活電池。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例1電池激活后的電流密度80mA/cm²放電曲線。

圖2是實(shí)施例1電池激活過(guò)程的電壓變化曲線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述：

實(shí)施例1 ：

步驟1：按常規(guī)方法制成鋅膏，其組成為鋅粉：聚丙烯酸鈉：水：KOH的質(zhì)量比為65g：1g：21g：14g，將上述材料混合均勻即制成鋅膏。

步驟2：對(duì)所制成的鋅膏進(jìn)行冷凍干燥處理，冷肼溫度-80℃，真空干燥至脫水完全，所得到陽(yáng)極活性物質(zhì)。

步驟3：將陽(yáng)極活性物質(zhì)與集流體銅網(wǎng)通過(guò)對(duì)輥機(jī)或壓力機(jī)壓制所制成高性能、可長(zhǎng)期存儲(chǔ)鋅陽(yáng)極。

步驟4：組裝成鋅空氣電池，真空狀態(tài)下，靜置5個(gè)月。

步驟5：在注水口中加入水，至充滿電池內(nèi)部，靜置10min。

步驟6：在充放電測(cè)試儀下測(cè)試其放電曲線。

結(jié)果為此鋅空氣電池具有較好的放電性能，與鋅板組成的鋅空氣電池相比，放電可以達(dá)到更大的電流密度。5個(gè)月后容量損失低于1%，滿足實(shí)際應(yīng)用要求。圖1是采用本發(fā)明制作的陽(yáng)極，經(jīng)過(guò)5個(gè)月密封貯存后，加水激活后在電流密度80mA/cm2下放電的放電曲線；圖2是采用本發(fā)明制作的陽(yáng)極，經(jīng)過(guò)5個(gè)月密封貯存后，加水激活過(guò)程的電壓變化曲線，可見(jiàn)經(jīng)過(guò)5個(gè)月的貯存，電池激活后仍能保持鋅膏放電的高功率特性。

實(shí)施例2

步驟1：按常規(guī)方法制成鋅膏，其組成為鋅粉：羥甲基纖維素鈉：水：KOH的質(zhì)量比為75g：1.2g：28g：20g，將上述材料混合均勻即制成鋅膏。

步驟2：對(duì)所制成的鋅膏進(jìn)行冷凍干燥處理，冷肼溫度-80℃，真空干燥至脫水完全，所得到陽(yáng)極活性物質(zhì)。

步驟3：將陽(yáng)極活性物質(zhì)與集流體銅網(wǎng)通過(guò)對(duì)輥機(jī)或壓力機(jī)壓制所制成高性能、可長(zhǎng)期存儲(chǔ)鋅陽(yáng)極。

步驟4：組裝成鋅空氣電池，真空狀態(tài)下，靜置5個(gè)月。

步驟5：在注水口中加入水，至充滿電池內(nèi)部，靜置10min。

步驟6：在充放電測(cè)試儀下測(cè)試其放電曲線。

結(jié)果為此鋅空氣電池具有較好的放電性能，與鋅板組成的鋅空氣電池相比，放電可以達(dá)到更大的電流密度。5個(gè)月后容量損失低于1%，滿足實(shí)際應(yīng)用要求。

實(shí)施例3 ：

步驟1：按常規(guī)方法制成鋅膏，其組成為鋅粉：羥甲基纖維素鈉：聚丙烯酸鈉：水：KOH的質(zhì)量比為65g：0.2g：0.8：28g：20g，將上述材料混合均勻即制成鋅膏。

步驟2：對(duì)所制成的鋅膏進(jìn)行冷凍干燥處理，冷肼溫度-80℃，真空干燥至脫水完全，所得到陽(yáng)極活性物質(zhì)。

步驟3：將陽(yáng)極活性物質(zhì)與集流體銅網(wǎng)通過(guò)對(duì)輥機(jī)或壓力機(jī)壓制所制成高性能、可長(zhǎng)期存儲(chǔ)鋅陽(yáng)極。

步驟4：組裝成鋅空氣電池，真空狀態(tài)下，靜置5個(gè)月。

步驟5：在注水口中加入水，至充滿電池內(nèi)部，靜置10min。

步驟6：在充放電測(cè)試儀下測(cè)試其放電曲線。

結(jié)果為此鋅空氣電池具有較好的放電性能，與鋅板組成的鋅空氣電池相比，放電可以達(dá)到更大的電流密度。5個(gè)月后容量損失低于1%，滿足實(shí)際應(yīng)用要求。

對(duì)比例：

步驟1：按常規(guī)方法制成鋅膏，其組成為鋅粉：羥甲基纖維素鈉：水：KOH的質(zhì)量比為75g：1.2g：28g：20g，將上述材料混合均勻即制成鋅膏。

步驟3：將鋅膏，空氣陰極與集流體銅網(wǎng)組裝成鋅空氣電池，真空狀態(tài)下密封儲(chǔ)存5個(gè)月。

步驟4：在充放電測(cè)試儀下測(cè)試其放電曲線。

結(jié)果為此鋅空氣電池5個(gè)月后容量損失高于50%，無(wú)法滿足實(shí)際應(yīng)用要求。