CN105870545A - 电解液缓蚀剂、铝空气电池电解液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电解液缓蚀剂、铝空气电池电解液及其制备方法。电解液缓蚀剂主要由无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂组成，无机成相型缓蚀剂选自乙酸锌、锰酸盐及硝酸钪中的至少一种，有机吸附型缓蚀剂选自苯并三氮唑、天然氨基酸及阳离子表面活性剂中的至少一种，无机成相型缓蚀剂与有机吸附型缓蚀剂的摩尔比为1～5000:1～1000。上述电解液缓蚀剂基于电解质溶液本身的性质配制而成，兼顾吸附型和成相型缓蚀剂的优势，是一种综合性能良好的多功能添加剂。

Description

电解液缓蚀剂、铝空气电池电解液及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝空气电池领域，特别是涉及一种电解液缓蚀剂、铝空气电池电解液及其制备方法。
背景技术
自绿色清洁能源理念提出以来，金属-空气电池就一直是备受关注的课题。铝空气电池(Al-O2battery)是以铝作负极的电池。其中，铝的地质储量丰富(地壳中储量第三的元素)，成本低廉，加工也比较容易，并且具有很高的理论质量比能量(8.1kWh/kg，仅次于锂)，反应产物氢氧化铝(Al(OH)3)还可以回收再利用，因为这些特点，所以铝空气电池一直被世界各国看好。铝空气电池电解液通常以氢氧化钠或氢氧化钾作电解质，也有使用中性盐溶液的情况，但因铝表面的Al2O3钝化层十分致密，难以被破坏，反应产物氢氧化铝的溶解度又比较低，所以中性电池体系的功率密度和能量密度都比较低，难以满足大功率应用的要求。也有研究者以硫酸作电解质，其理论电池电动势比碱性电解质电池的高，然而铝在浓硫酸溶液中更容易被钝化，并且浓硫酸溶液容易腐蚀电池体系的其他材料，故通常也不采用。
在碱性铝空气电池规模化开发过程中，阳极系统主要面临以下两个方面的问题：一是由于铝表面氧化膜的存在和反应产物氢氧化铝在阳极表面沉积，铝的溶解被抑制，电极电势正移；二是铝在开路电压下和放电过程中，容易发生严重的析氢自腐蚀，极大地降低了电池的放电效率。为了解决以上问题，研究者们提出的研究思路一般有三种：一是将高纯铝与微量的锡、铟、镓等元素制成合金，提高阳极活性，增大析氢过电压；二是在电解液中添加缓蚀剂，溶解氧化膜，同时抑制氢气产生；三是开发非水电解质，阻止铝阳极与水相接触。其中，向电解液中添加适当的缓蚀剂是降低腐蚀、提高阳极利用率最简单有效的方法。
缓蚀剂主要有吸附型和成相型两大类。吸附型缓蚀剂大部分是有机物，通过对铝表面活性位置的覆盖，来降低析氢腐蚀。成相型缓蚀剂主要为无机类添加剂，通过在铝阳极表面发生反应析出金属元素或沉淀氧化物层，来提高析氢过电位。虽然大多数缓蚀剂能够降低铝阳极的析氢自腐蚀，但往往功能过于单一，而且存在很大的缺陷，如吸附型缓蚀剂虽然抑制腐蚀，但同时也大幅降低铝阳极的活性，成相型缓蚀剂随着铝基体的溶解，沉积层逐渐被剥离，缓蚀效果逐渐降低甚至消失，因此，仅靠添加单一型缓蚀剂很难满足应用的要求。
发明内容
基于此，有必要提供一种在实现铝阳极活化的同时降低析氢自腐蚀的复配型缓蚀剂。
一种电解液缓蚀剂，主要由无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂组成，所述无机成相型缓蚀剂选自乙酸锌、锰酸盐及硝酸钪中的至少一种，所述有机吸附型缓蚀剂选自苯并三氮唑、天然氨基酸及阳离子表面活性剂中的至少一种，所述无机成相型缓蚀剂与所述有机吸附型缓蚀剂的摩尔比为1～5000:1～1000。
上述电解液缓蚀剂基于电解液本身的性质配制而成，兼顾吸附型和成相型缓蚀剂的优势，吸附型缓蚀剂能够有效地改善成相型缓蚀剂在铝表面的沉积，使沉积层更加致密、牢固，两种类型的缓蚀剂相互之间也不会发生相侵相害的反应，因此上述电解液缓蚀剂缓蚀效果会更好、更持久，是一种多功能添加剂。
在其中一个实施例中，所述锰酸盐选自锰酸钠或锰酸钾中的至少一种。锰酸盐的作用在于提供锰酸根离子。
在其中一个实施例中，所述阳离子表面活性剂为季铵盐型阳离子表面活性剂。
在其中一个实施例中，所述季铵盐型阳离子表面活性剂选自十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、双十六烷基二甲基氯化铵、双十六烷基二甲基溴化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵及十二烷基二甲基苄基溴化铵中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述天然氨基酸选自半胱氨酸、胱氨酸、丝氨酸及天冬氨酸中的至少一种。
一种铝空气电池电解液，含有强碱和上述电解液缓蚀剂，所述强碱的浓度为1～8mol/L，所述无机成相型缓蚀剂的浓度范围为0.0001～0.5mol/L，所述有机吸附型缓蚀剂的浓度范围为0.0001～0.1mol/L。
在其中一个实施例中，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
在其中一个实施例中，所述强碱为氢氧化钠，所述铝空气电池电解液中还添加有氢氧化铝，所述氢氧化铝与所述氢氧化钠的质量比为1～10:4～32。
上述铝空气电池电解液中含有由无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂组成的复配缓蚀剂，电池中铝阳极析氢副反应的速率低，电化学活性得到增强，同时原先电极上的沉积层逐渐被剥离的现象得到改善，缓蚀效果更持久，电池电极的活性一直保持在较高的水平。
一种铝空气电池电解液的制备方法，包括以下步骤：在强碱溶液中加入电解液缓蚀剂，搅拌后得到铝空气电池电解液。其中所述电解液缓蚀剂主要由无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂组成，所述无机成相型缓蚀剂选自乙酸锌、锰酸盐及硝酸钪中的至少一种，所述有机吸附型缓蚀剂选自苯并三氮唑、天然氨基酸及阳离子表面活性剂中的至少一种，所述无机成相型缓蚀剂与所述有机吸附型缓蚀剂的摩尔比为1～5000:1～1000。
在其中一个实施例中，所述强碱溶液为含有氢氧化铝的氢氧化钠溶液，其中氢氧化钠的浓度为1～8mol/L，所述氢氧化铝与所述氢氧化钠的质量比为1～10:4～32。
在其中一个实施例中，所述电解液缓蚀剂的加入分为下列步骤：
在所述强碱溶液中加入所述无机成相型缓蚀剂，得到中间溶液；
在所述中间溶液中加入所述有机吸附型缓蚀剂。
采用上述方法配制铝空气电池电解液简单方便，电解液缓蚀剂添加速率快，工艺效率高，对仪器设备的要求低。
附图说明
图1为一实施方式的铝空气电池电解液制备方法的流程图；
图2为实施例1～5及对比例1～3中99.9％纯铝电极单位面积析氢量与时间关系图，纵轴为各实施例的析氢量，横轴为时间；
图3为实施例1～5及对比例1～3中99.9％纯铝电极开路电位与时间关系图，纵轴是以汞/氧化汞(Hg/HgO)为参比电极的铝电极开路电位值，横轴为时间；
图4为实施例1～5及对比例1～3中99.9％纯铝电极工作电位与时间关系图，纵轴是以汞/氧化汞为参比电极的铝电极工作电位值，横轴为时间。
具体实施方式
以下通过具体实施方式和附图对上述电解液缓蚀剂、铝空气电池电解液及其制备方法作进一步阐述。
一实施方式的电解液缓蚀剂，主要由无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂组成，无机成相型缓蚀剂选自乙酸锌、可溶锰酸盐及硝酸钪中的至少一种，而有机吸附型缓蚀剂则选自苯并三氮唑、天然氨基酸及阳离子表面活性剂中的至少一种。无机成相型缓蚀剂与有机吸附型缓蚀剂的摩尔比为1～5000:1～1000。
优选的，锰酸盐选用溶解性比较好的可溶性锰酸盐。进一步优选的，锰酸盐选自锰酸钠及锰酸钾中的至少一种。
优选的，阳离子表面活性剂为季铵盐型阳离子表面活性剂。
进一步优选的，季铵盐型阳离子表面活性剂选自十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、双十六烷基二甲基氯化铵、双十六烷基二甲基溴化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵及十二烷基二甲基苄基溴化铵中的至少一种。
优选的，天然氨基酸选自半胱氨酸、胱氨酸、丝氨酸及天冬氨酸中的至少一种。
以上所述电解液缓蚀剂由两种缓蚀剂复配而成，是一种复配型缓蚀剂，能够将无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂二者的优点结合起来，既具有抑制铝电极自腐蚀的性能，又不会大幅度降低铝电极的活性，还能在铝基体逐渐溶解的情况下维持沉积层的存在。
本实施方式还提供了一种铝空气电池电解液，该铝空气电池电解液含有强碱和上述电解液缓蚀剂，其中强碱的浓度为1～8mol/L，电解液缓蚀剂中无机成相型缓蚀剂的浓度范围为0.0001～0.5mol/L，有机吸附型缓蚀剂的浓度范围为0.0001～0.1mol/L。
在铝空气电池电解液中，强碱可以选用氢氧化钾，也可以选用氢氧化钠。
优选的，强碱选用氢氧化钠。以氢氧化钠溶液作电解液的母液有利于氢氧化铝的回收再利用，使铝空气电池具有良好的循环使用性能。作为一种更优选的方案，在铝空气电池电解液中还添加有氢氧化铝，最好选择粉末状氢氧化铝。氢氧化铝在铝空气电池电解液中作晶种，使铝阳极在放电时产生的Al(OH)4 ―能立即以氢氧化铝沉淀的形式析出，并释放出OH-，能够有效防止电解液电导率在放电过程的初期阶段发生波动。其中添加的氢氧化铝与氢氧化钠的质量比为1～10:4～32。
为了取得更优的效果，可使氢氧化钠的浓度为3.5～5.5mol/L，而其中的氢氧化铝与氢氧化钠的质量比为3～5:14～22。
铝空气电池电解液中的乙酸锌或锰酸盐能够与铝发生氧化还原反应，在铝的表面析出具有较高析氢过电位的Zn或Mn，降低铝的析氢自腐蚀速率，增强铝的电化学活性，而硝酸钪在电解液中以稀土元素的氧化物及其水合物的形式存在，在电池放电过程中沉积在铝阳极的表面，减少铝阳极与水分子的接触面积，从而减慢析氢副反应的速率。
在铝空气电池电解液中使用的有机添加剂苯并三氮唑、天然氨基酸或阳离子表面活性剂，这些物质的分子结构中都含有大量N、O、S等杂原子，能为铝提供孤电子对，从而吸附在铝以及无机成相型缓蚀剂沉积物的表面，既能减少铝以及无机成相型缓蚀剂沉积物与水分子的接触，又能使沉积层更加致密，有效防止沉积层的剥离，而所述阳离子表面活性剂除了吸附在阳极表面发生缓蚀作用外，还具有良好的分散、剥离胶泥的作用，能把放电后形成的氢氧化铝胶体从铝阳极表面清除，从而提高铝的电化学活性并减少析氢副反应的发生。由于无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂都可以由多种物质组成，而每种物质的性能各不相同，因此可以根据实际需要和所选物质种类合理选择浓度范围。因而，添加有复配型缓蚀剂的铝空气电池电解液能够实现铝阳极活化的同时降低析氢自腐蚀。
如图1所示，本实施方式还提供了一种铝空气电池电解液的制备方法，包括如下步骤：
步骤S100：提供或制备强碱溶液。
其中，强碱溶液可以是氢氧化钾溶液，也可以是氢氧化钠溶液，浓度为1～8mol/L，优选为3.5～5.5mol/L；
步骤S200：在强碱溶液中加入电解液缓蚀剂，混合均匀后得到铝空气电池电解液。
作为一种优选的方案，步骤S100可以采用下面的具体步骤：
步骤S110：将氢氧化钠配制成氢氧化钠溶液。
氢氧化钠溶液的浓度配制为1～8mol/L，优选为3.5～5.5mol/L。
步骤S120：在氢氧化钠溶液中加入粉末状的氢氧化铝，在50～70℃恒温水浴加热的条件下搅拌，氢氧化铝溶解后得到碱液。添加的氢氧化铝与溶液中氢氧化钠的质量比为1～10:4～32，优选质量比为3～5:14～22。
在上述以氢氧化钠溶液为母液的铝空气电池电解液中加入氢氧化铝是为了便于铝阳极在放电时产生的能立即以氢氧化铝沉淀的形式析出，并释放出OH―。
为了便于在添加电解液缓蚀剂时使其中的成分快速溶解，使配制工艺更加高效，可将步骤S200进一步分步进行：
步骤S210：在碱液中加入无机成相型缓蚀剂。将无机成相型缓蚀剂充分研磨，将研磨成粉末状的无机成相型缓蚀剂分3～5次添加到碱液中，搅拌后得到中间溶液。以上添加过程是使碱液在恒温水浴加热的条件下完成的，所述温度为50～70℃，优选温度60℃。
步骤S220：在由步骤S210得到的中间溶液中加入有机吸附型缓蚀剂。将有机吸附性缓蚀剂研磨成粉末，添加到新溶液中，搅拌后得到铝空气电池电解液。以上添加过程是使新溶液在恒温水浴加热的条件下完成的，所述温度为50～70℃，优选温度60℃。
上述铝空气电池电解液的制备方法简单易行，溶液均匀度好，配制效率高。
以下为具体对比例及实施例。
对比例1
配制浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液1L用作铝空气电池电解液。
对比例2
电解液缓蚀剂为无机成相型缓蚀剂，无机成相型缓蚀剂成分及含量为乙酸锌0.2mol。配制浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液1L，在氢氧化钠溶液中加入40g氢氧化铝粉末作晶种，搅拌均匀后得到碱液。在碱液中加入研磨混合均匀的无机成相型缓蚀剂粉末，分4次加入，待无机成相型缓蚀剂溶解后得铝空气电池电解液。以上配制过程中的搅拌过程都是在60℃恒温水浴加热的条件下完成。
对比例3
电解液缓蚀剂为有机吸附型缓蚀剂，有机吸附型缓蚀剂成分及含量为十二烷基二甲基苄基溴化铵0.0008mol。配制浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液1L，在氢氧化钠溶液中加入40g氢氧化铝粉末作晶种，搅拌均匀后得到碱液。在所得碱液中加入经过充分研磨的有机吸附型缓蚀剂粉末，待有机吸附型缓蚀剂粉末溶解后得到铝空气电池电解液。以上配制过程中的搅拌过程都是在60℃恒温水浴加热的条件下完成。
实施例1
电解液缓蚀剂包括无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂，无机成相型缓蚀剂成分及含量为锰酸钾0.2mol，有机吸附型缓蚀剂成分及含量为十二烷基二甲基苄基溴化铵0.0008mol。配制浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液1L，在氢氧化钠溶液中加入40g氢氧化铝粉末作晶种，在60℃恒温水浴加热的条件下搅拌均匀后得碱液。在碱液中加入研磨并混合均匀的电解液缓蚀剂，分5次加入，在60℃恒温水浴加热的条件下待电解液缓蚀剂溶解后得铝空气电池电解液。
实施例2
电解液缓蚀剂包括无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂，无机成相型缓蚀剂成分及含量为锰酸钾0.02mol，有机吸附型缓蚀剂成分及含量为苯并三氮唑0.005mol，天冬氨酸0.02mol，十六烷基三甲基氯化铵0.0005mol。配制浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液1L，在氢氧化钠溶液中加入40g氢氧化铝粉末作晶种，搅拌均匀后得碱液。在碱液中加入研磨并混合均匀的无机成相型缓蚀剂，分5次加入，待无机成相型缓蚀剂溶解后，加入研磨混合充分的有机吸附型缓蚀剂，搅拌溶解后得铝空气电池电解液。以上配制过程中的搅拌过程都是在50℃恒温水浴加热的条件下完成。
实施例3
电解液缓蚀剂包括无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂，无机成相型缓蚀剂成分及含量为锰酸钾0.02mol、硝酸钪0.005mol，有机吸附型缓蚀剂成分及含量为苯并三氮唑0.005mol、丝氨酸0.015mol、十二烷基二甲基苄基溴化铵0.0003mol。配制浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液1L，在氢氧化钠溶液中加入40g氢氧化铝粉末作晶种，搅拌均匀后得碱液。在碱液中加入研磨并混合均匀的无机成相型缓蚀剂，分3次加入，待无机成相型缓蚀剂溶解后加入研磨混合充分的有机吸附型缓蚀剂，搅拌溶解后得到铝空气电池电解液。以上配制过程中的搅拌过程都是在50℃恒温水浴加热的条件下完成。
实施例4
电解液缓蚀剂包括无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂，无机成相型缓蚀剂成分及含量为乙酸锌0.2mol、硝酸钪0.005mol，有机吸附型缓蚀剂成分及含量为苯并三氮唑0.008mol、胱氨酸0.04mol、十六烷基三甲基氯化铵0.0004mol。配制浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液1L，在氢氧化钠溶液中加入40g氢氧化铝粉末作晶种，搅拌均匀后得碱液。在碱液中加入研磨并混合均匀的无机成相型缓蚀剂，分4次加入，待无机成相型缓蚀剂溶解后加入研磨混合充分的有机吸附型缓蚀剂，搅拌溶解后得到铝空气电池电解液。以上配制过程中的搅拌过程都是在70℃恒温水浴加热的条件下完成。
实施例5
电解液缓蚀剂包括无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂，无机成相型缓蚀剂成分及含量为乙酸锌0.2mol，有机吸附型缓蚀剂成分及含量为苯并三氮唑0.008mol，胱氨酸0.04mol，十二烷基二甲基苄基溴化铵0.0003mol。配制浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液1L，在氢氧化钠溶液中加入40g氢氧化铝粉末作晶种，搅拌均匀后得碱液。在碱液中加入研磨并混合均匀的无机成相型缓蚀剂，分4次加入，待无机成相型缓蚀剂溶解后加入研磨混合充分的有机吸附型缓蚀剂，搅拌溶解后得到铝空气电池电解液。以上配制过程中的搅拌过程都是在60℃恒温水浴加热的条件下完成。
实施例6
电解液缓蚀剂包括无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂，无机成相型缓蚀剂成分及含量为乙酸锌0.2mol/L，有机吸附型缓蚀剂成分及含量为十二烷基二甲基苄基溴化铵0.0008mol/L。配制浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液1L，在氢氧化钠溶液中加入40g氢氧化铝粉末作晶种，搅拌均匀后得碱液。在碱液中加入研磨并混合均匀的无机成相型缓蚀剂，分5次加入，待无机成相型缓蚀剂溶解后加入研磨混合充分的有机吸附型缓蚀剂，搅拌溶解后得到铝空气电池电解液。以上配制过程中的搅拌过程都是在70℃恒温水浴加热的条件下完成。
实施例7
电解液缓蚀剂包括无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂，无机成相型缓蚀剂成分及含量为锰酸钾0.02mol/L，有机吸附型缓蚀剂成分及含量为苯并三氮唑0.005mol/L、天冬氨酸0.02mol/L和十六烷基三甲基氯化铵0.0005mol/L。配制浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液1L，在氢氧化钠溶液中加入40g氢氧化铝粉末作晶种，搅拌均匀后得碱液。在碱液中加入研磨并混合均匀的无机成相型缓蚀剂，分5次加入，待无机成相型缓蚀剂溶解后加入研磨混合充分的有机吸附型缓蚀剂，搅拌溶解后得到铝空气电池电解液。以上配制过程中的搅拌过程都是在50℃恒温水浴加热的条件下完成。
实施例8
电解液缓蚀剂包括无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂，无机成相型缓蚀剂成分及含量为硝酸钪0.04mol，有机吸附型缓蚀剂成分及含量为双十六烷基二甲基溴化铵0.01mol。配制浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液1L，在氢氧化钠溶液中加入40g氢氧化铝粉末作晶种，搅拌均匀后得碱液。在碱液中加入研磨并混合均匀的无机成相型缓蚀剂，分4次加入，待无机成相型缓蚀剂溶解后加入研磨混合充分的有机吸附型缓蚀剂，搅拌溶解后得到铝空气电池电解液。以上配制过程中的搅拌过程都是在60℃恒温水浴加热的条件下完成。
实施例9
电解液缓蚀剂包括无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂，无机成相型缓蚀剂成分及含量为硝酸钪0.04mol，有机吸附型缓蚀剂成分及含量为苯并三氮唑、丝氨酸0.05mol。配制浓度为6mol/L的氢氧化钠溶液1L，在氢氧化钠溶液中加入90g氢氧化铝粉末作晶种，搅拌均匀后得碱液。在碱液中加入研磨并混合均匀的无机成相型缓蚀剂，分5次加入，待无机成相型缓蚀剂溶解后加入研磨混合充分的有机吸附型缓蚀剂，搅拌溶解后得到铝空气电池电解液。以上配制过程中的搅拌过程都是在60℃恒温水浴加热的条件下完成。
实施例10
电解液缓蚀剂包括无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂，无机成相型缓蚀剂成分及含量为乙酸锌0.1mol、硝酸钪0.01mol，有机吸附型缓蚀剂成分及含量为苯并三氮唑0.005mol、胱氨酸0.05mol、十六烷基三甲基氯化铵0.0004mol。配制浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液1L，在强碱溶液中加入研磨并混合均匀的无机成相型缓蚀剂粉末，分4次加入，待无机成相型缓蚀剂溶解后加入研磨混合充分的有机吸附型缓蚀剂，搅拌溶解后得到铝空气电池电解液。以上配置过程中的搅拌过程都是在70℃恒温水浴加热的条件下完成。
采用析氢集气法测试99.9％纯铝在对比例1～3及实施例1～5制备的电解液中30℃下的静态自腐蚀速率，测试时间为1h，测试结果详见图2及表1。利用三电极体系，以汞/氧化汞电极为参比电极，测试99.9％纯铝在对比例1～3及实施例1～5制备的电解液中的开路电位及在30℃、100mAcm-2电流密度下放电的工作曲线，结果详见图3、图4。从图2、图3、图4和表1可以看出，相比于没有添加缓蚀剂及单一成分缓蚀剂的电解液，实施例1～5所制得的电解液中99.9％纯铝静态析氢速率显著降低，铝阳极的析氢自腐蚀得到明显抑制；99.9％纯铝在实例1～5所制得电解液中的开路电位及放电时的工作电位，与在4mol/L NaOH溶液以及只添加无机成相型缓蚀剂或只添加有机吸附型缓蚀剂的电解液中相比，均有显著负移，并且电位-时间关系曲线更加平稳。这些都表明，电解液缓蚀剂的加入增强了铝阳极的电化学活性，极大地抑制了析氢自腐蚀，有效提升了铝阳极的利用率。
表1
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电解液缓蚀剂，其特征在于，所述电解液缓蚀剂主要由无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂组成，所述无机成相型缓蚀剂选自乙酸锌、锰酸盐及硝酸钪中的至少一种，所述有机吸附型缓蚀剂选自苯并三氮唑、天然氨基酸及阳离子表面活性剂中的至少一种，所述无机成相型缓蚀剂与所述有机吸附型缓蚀剂的摩尔比为1～5000:1～1000。
2.根据权利要求1所述的电解液缓蚀剂，其特征在于，所述锰酸盐选自锰酸钠及锰酸钾中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的电解液缓蚀剂，其特征在于，所述阳离子表面活性剂为季铵盐型阳离子表面活性剂。
4.根据权利要求3所述的电解液缓蚀剂，其特征在于，所述季铵盐型阳离子表面活性剂选自十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、双十六烷基二甲基氯化铵、双十六烷基二甲基溴化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵及十二烷基二甲基苄基溴化铵中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的电解液缓蚀剂，其特征在于，所述天然氨基酸选自半胱氨酸、胱氨酸、丝氨酸及天冬氨酸中的至少一种。
6.一种铝空气电池电解液，其特征在于，所述铝空气电池电解液含有强碱和如权利要求1～5中任一项所述的电解液缓蚀剂，其中所述强碱的浓度为1～8mol/L，所述无机成相型缓蚀剂的浓度范围为0.0001～0.5mol/L，所述有机吸附型缓蚀剂的浓度范围为0.0001～0.1mol/L。
7.根据权利要求6所述的铝空气电池电解液，其特征在于，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
8.根据权利要求6所述的铝空气电池电解液，其特征在于，所述强碱为氢氧化钠，所述铝空气电池电解液中还添加有氢氧化铝，所述氢氧化铝与所述氢氧化钠的质量比为1～10:4～32。
9.一种铝空气电池电解液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在强碱溶液中加入电解液缓蚀剂，搅拌后得到铝空气电池电解液，其中所述电解液缓蚀剂主要由无机成相型缓蚀剂和有机吸附型缓蚀剂组成，所述无机成相型缓蚀剂选自乙酸锌、锰酸盐及硝酸钪中的至少一种，所述有机吸附型缓蚀剂选自苯并三氮唑、天然氨基酸及阳离子表面活性剂中的至少一种，所述无机成相型缓蚀剂与有机吸附型缓蚀剂的摩尔比为1～5000:1～1000。
10.根据权利要求9所述的铝空气电池电解液的制备方法，其特征在于，所述在强碱溶液中加入电解液缓蚀剂包括如下步骤：
在所述强碱溶液中加入所述无机成相型缓蚀剂，得到中间溶液；
在所述中间溶液中加入所述有机吸附型缓蚀剂。
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