本發(fā)明涉及金屬/空氣電池領(lǐng)域，尤其涉及金屬/空氣電池用電解質(zhì)。
背景技術(shù)：
金屬/空氣電池是將金屬(鎂、鋁、鋅)燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)反應(yīng)裝置。以鋅/空氣電池為例，電解質(zhì)溶液多采用堿性氫氧化鉀溶液。氫氧化鉀水溶液具有較強(qiáng)腐蝕性使電池密封困難，并容易泄露帶來安全隱患。在保持電解質(zhì)溶液較高電導(dǎo)率條件下，在堿性電解質(zhì)體系中加入一定添加劑使其成粘稠狀態(tài)是解決電解液密封問題的有效技術(shù)途徑之一。
現(xiàn)有技術(shù)在堿性電解液中添加聚丙烯酸鹽在一定程度上可以提高電解液的粘稠度，但未能解決電解液泄露問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用以下具體方案來實(shí)現(xiàn)：
一種金屬/空氣電池用電解質(zhì)，所述電解質(zhì)為粘稠狀固液混合物；包括堿性電解質(zhì)溶液和添加劑；所述添加劑在堿性電解質(zhì)溶液中具有化學(xué)穩(wěn)定性和粘度；所述添加劑的質(zhì)量占電解質(zhì)總質(zhì)量的0.1％-5％。
所述電解質(zhì)的粘度為0.1-30Pa·s。電解質(zhì)的粘度過大，不利于電池穩(wěn)定放電，，電解質(zhì)的粘度過小，堿液較易流動(dòng)，很難起到密封作用。
所述添加劑粒徑為1-100μm。添加劑粒徑過大在電解液中易沉淀，粒徑過小易團(tuán)聚、造成分散不均勻。
所述添加劑為聚丙烯酸酯、黃原膠、卡拉膠中的一種或兩種以上的混合物。聚丙烯酸酯、黃原膠、卡拉膠在堿性電解質(zhì)溶液中離子電導(dǎo)率較高，并具有一定的增稠作用，在不影響電池放電性能的條件下，使電解液粘稠度增加，不易外漏。
所述堿性電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀或氫氧化鈉中的一種或二種以上的水溶液，所述堿性電解質(zhì)溶液中氫氧根離子的濃度為4mol/L-7.5mol/L。
所述電解質(zhì)的制備方法，包括以下步驟，
(1)于氫氧根濃度為4mol/L-7.5mol/L的氫氧化鉀和/或氫氧化鈉的水溶液中，加入添加劑并持續(xù)攪拌得固液混合物；
(2)將步驟(1)所得固液混合物置于真空條件下，于30-100℃條件下處理5-20min后得電解質(zhì)；
步驟(1)中所述添加劑的質(zhì)量占電解質(zhì)總質(zhì)量的0.1％-5％。
步驟(1)所述添加劑在堿性電解質(zhì)溶液中具有化學(xué)穩(wěn)定性和粘度；所述電解質(zhì)的粘度為0.1-30Pa·s，所述電解質(zhì)的粘度較優(yōu)為5-30Pa·s，所述添加劑粒徑為1-100μmμm。
步驟(1)所述添加劑為聚丙烯酸酯、黃原膠、卡拉膠中的一種或兩種以上的混合物。
步驟(1)所述攪拌，其速度為60-1000rpm，攪拌時(shí)間為5-20min；所述攪拌速度較優(yōu)為400-800rpm，攪拌時(shí)間較優(yōu)為8-12min。攪拌速度過慢添加劑不易分散均勻，攪拌速度過快易造成添加劑飛濺。所述電解質(zhì)為堿性金屬/空氣電池電解質(zhì)；所述金屬/空 氣電池為鎂/空電池、鋅/空電池、鋁/空電池中的一種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述金屬/空氣電池用電解質(zhì)具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1.電解質(zhì)溶液形成粘稠狀便于電池組攜行使用、電池組可傾斜、倒立一定角度。
2.使用此種電解質(zhì)溶液的電池在運(yùn)輸過程中會(huì)降低電解液泄露的可能和泄露程度，增強(qiáng)使用安全性。
附圖說明
圖1為采用本發(fā)明所述電解質(zhì)在鋅/空氣電池中的放電性能曲線。實(shí)施例一為1.4％黃原膠作為電解質(zhì)溶液在鋅/空氣電池50mA/cm2放電性能曲線，實(shí)施例二為1.4％卡拉膠作為電解質(zhì)在鋅/空氣電池50mA/cm2放電性能曲線。從圖中可以看出1.4％黃原膠作為電解質(zhì)較1.4％卡拉膠作為電解質(zhì)，鋅/空氣電池放電性能高。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步說明本發(fā)明，列舉以下實(shí)施例，但本發(fā)明不限于下述實(shí)施例。
實(shí)施例一：
配制7mol/LKOH溶液165ml,稱取黃原膠3克，黃原膠的粒徑為20μm，將其緩慢加入堿性溶液中并用玻璃棒不斷攪拌，然后將其置于攪拌機(jī)中攪拌，轉(zhuǎn)速為500rpm，攪拌時(shí)間為10min。將上述電解質(zhì)置于真空條件下，在40℃條件下干燥20min即制備成電解質(zhì)。將電解質(zhì)溶液注入鋅/空氣電池單池殼體中，進(jìn)行放電性能測試。
所述鋅/空氣電池中，鋅陽極為98.5％鋅粉與1.5％聚丙烯酸鈉組成，空氣陰極由擴(kuò)散層、銅集流體、催化層組成，其中擴(kuò)散層由質(zhì)量80％活性炭與20％PTFE組成，催化層由質(zhì)量20％的質(zhì)量擔(dān)載量為10％Ag-MnOx(X＝1-2)催化劑,70％活性炭與10％PTFE組成，電解液為7mol/LKOH溶液，單電池放電制度為50mA/cm2恒流放電。
實(shí)施例二：
配制7mol/LKOH溶液165ml,稱取卡拉膠3克卡拉膠的粒徑為20μm,將其緩慢加入堿性溶液中并用玻璃棒不斷攪拌，然后將其置于攪拌機(jī)中攪拌，轉(zhuǎn)速為500rpm，攪拌時(shí)間為10min。將上述電解質(zhì)置于真空條件下，在40℃條件下干燥20min即制備成電解質(zhì)。將電解質(zhì)溶液注入鋅/空氣電池單池殼體中，進(jìn)行放電性能測試。
所述鋅/空氣電池中，鋅陽極、陰極以及單電池放電條件與實(shí)施例一相同。