CN111933954A - 一种空气电极及其制备方法和空气电池 - Google Patents

一种空气电极及其制备方法和空气电池 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种空气电极及其制备方法和空气电池，所述制备方法包括以下步骤：(1)将催化剂、导电剂、粘结剂和溶剂混合制成胶状体；(2)对步骤(1)所述胶状体进行超声得到团状体；(3)将步骤(2)所述团状体进行辊压得到催化膜；(4)将步骤(3)所述催化膜与导电集流体和防水透气膜压合，得到所述空气电极。所述空气电极的制备方法工艺简单、成本低廉、且电极导电性良好可以实现空气电极的大批量生产。通过此方法制备的空气电极组装成铝空气电池，恒流放电测试电压较高，电池放电曲线稳定。

Description

一种空气电极及其制备方法和空气电池
技术领域
本发明属于电池技术领域，涉及电极及其制备方法和电池，尤其涉及一种空气电极及其制备方法和空气电池。
背景技术
铝空气电池是一种将储存于燃料内的化学能直接转换为电能的发电装置，具有比功率和比能量高、寿命长等优点，是一种环保节能、高效率的发电系统。近年来，大功率铝空气电池在固定电站、电动汽车等领域有了成功的应用，同时由于用户对产品需求功能的差异化，针对不同工况研发的产品日趋完善。金属铝是地壳中含量最多的金属元素，并且铝的回收也相对比较简单。金属铝的理论比能量为8.2wh/kg，但是作为铝电极时，实际的比能量只能达到320-400wh/kg，即使这样也为铅酸电池6-8倍，锂电池的2-3倍。目前对于铝空气电池的研究主要集中在空气电极催化剂的合成以及空气电极的制备。空气电极催化剂的研究主要集中在贵金属催化剂、尖晶石型氧化物、钙钛矿型氧化物、金属螯合物以及锰氧化物等，其中锰氧化物因其廉价易得、催化活性高而受到广泛的关注。
空气电极是氧气发生还原反应的场所，对空气电极的基本要求就是要具有良好的防水透气性和高的氧还原催化性能。氧还原反应是在催化剂的作用下进行的，因此催化剂的活性对空气电极的性能极其关键。目前，研究较多的氧还原催化剂主要有贵金属催化剂、过渡金属有机螯合物、钙钛石型氧化物及锰氧化物等。目前，常见的空气电极由防水透气膜、催化膜和金属集流网组成，其性能与电极的结构息息相关，研究人员的研发重点在于获得微孔连续、催化剂分布均匀和良好防水性能的空气电极。导电集流体的作用是集中电流和支撑固定电池结构。
CN103329342A提供了一种铝空气电池，具有正极催化剂的正极、使用了铝合金的负极、空气导入口、以及电解液的铝空气电池，在其正极与负极之间具备阴离子交换膜，利用该阴离子交换膜将正极侧的电解液与负极侧的电解液分离。将阴离子交换膜放在铝空气电池正负极之间，能够在一定程度上抑制放电产物向正极的迁移。但由于所用阴离子交换膜水通量特别小，只能在正负极两侧分别注入电解液，也因为此，其所用离子交换膜不能和空气电极复合到一起，使电池结构变得更为复杂；另一方面其所使用阴离子交换膜成本非常高。
CN103326039A涉及了一种空气电极用催化剂、催化层喷涂剂、空气电极及其制备方法，具体地讲涉及一种氧还原活性高的空气电极用催化剂、催化层喷涂剂、空气电极及可连续喷涂制备空气电极的方法。该文献中的电极生产工序麻烦，步骤繁多。
CN102306808A公开了一种空气电极用催化剂、空气电极及其制备方法。空气电极用催化剂以锰盐、银盐为原料，以碳材料为载体，其化学表达式为(MnO2+Ag)/C；其中，各组分的含量比为：二氧化锰MnO2∶银Ag∶碳C＝2∶1∶17。空气电极由上述催化剂所制得的催化膜，防水透气膜，集流网按照设定的排列方式压制而成。这种制备工艺复杂，经过多次反复锟压才可形成，且需要很高的人工成本，同时空气电极中孔率以及孔分布不均匀，难以大批量生产。
目前对于空气电极制备工艺都较为复杂，且制得的产品存在电极稳定性差，成本较高等问题。如何使得铝空气电池的空气电极制备简单、成本低廉，以及使电极导电性良好可以实现其大批量生产等，是当前亟待解决的一项技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供空气电极及其制备方法和空气电池。本发明制备工艺简单可行，制备的空气电极孔径、孔率、孔的分布均匀，空气电极厚度一致，氧催化能力高，易于大规模批量生产。通过在铝空气电池上应用，表现出良好的性能。通过此方法制备的空气电极组装成铝空气电池，恒流放电测试电压较高，电池放电曲线稳定。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种空气电极的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将催化剂、导电剂和粘结剂和溶剂混合制成胶状体；
(2)对步骤(1)所述胶状体进行超声得到团状体；
(3)将步骤(2)所述团状体进行辊压得到催化膜；
(4)将步骤(3)所述催化膜与导电集流体和防水透气膜压合，得到所述空气电极。
本发明中，采用所述空气电极的制备方法，制备工艺简单。本发明提供的制备方法中，通过催化剂、导电剂和粘结剂和溶剂的混合、超声以及辊压的相互配合，共同作用，使得得到的空气电极性能良好。催化剂颗粒在经过充分的超声后，使得催化剂颗粒均匀的分散在载体上，在经过振动平铺设备，最后在设定好厚度的辊压机辊压后使得催化层以及最终得到的空气电极厚度均一，催化剂颗粒分布均匀。
超声操作在本发明的制备方法中的作用在于在声场的作用下，使得催化剂颗粒很好的分散于溶剂中，与载体混合，当溶剂挥发后，催化剂颗粒可以均匀的分散在载体上，提高了分散度。
优选地，步骤(1)所述催化剂包括贵金属催化剂、金属氧化物催化剂、钙钦矿型催化剂或非金属催化剂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，步骤(1)所述催化剂可选自铂、铂碳、钯、铑、银、钌、氧化锰、氧化锌、La0.6Ca0.4CoO3或硫化氢等。
优选地，步骤(1)所述催化剂为铂碳催化剂。
本发明中，催化剂的选取会直接影响空气电极的氧还原催化性能，优选铂碳是因为其在电化学反应中具有很高的活性和稳定性，在水系电解质体系效果最好。对本发明制备的空气电极来说，可以得到较高的氧还原催化活性。
优选地，步骤(1)所述导电剂包括乙炔黑和/或卡博特碳黑，优选为乙炔黑和卡博特碳黑的组合。本发明中，采用乙炔黑和卡博特炭黑复配使用，其目的在于增强电极导电性和导热性。
优选地，所述乙炔黑和卡博特碳黑的组合中，乙炔黑和卡博特碳黑的质量比为1:4-5:1，优选为1:2-2:1，例如1:4、1:3、1:2、2:3、4:5、1:1、2:1、4:3、3:2、3:1、4:1或5:1等。本发明中，如果乙炔黑相对于卡博特碳黑偏多，会导致空气电极致密性太强，导电效果不太好；如果乙炔黑相对于卡博特碳黑偏少，会导致空气电极结构较差，耐用性较低。
优选地，步骤(1)所述粘结剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚乙烯醇中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，步骤(1)所述催化剂、导电剂和粘结剂的质量比为(1-30):(20-90):(10-30)，例如10:60:30、1:89:10、20:60:20、30:40:30、10:80:10、20:70:10、30:60:10或30:60:10等。
优选地，步骤(1)所述溶剂包括乙醇。选择乙醇，是因为乙醇无毒、易蒸发，材料成型后容易处理，同时还具有一定的造孔作用，因此通常采用无水乙醇对碳材料进行润湿。
优选地，步骤(1)所述将催化剂、导电剂和粘结剂和溶剂混合制成胶状体的方法包括：将催化剂、导电剂和粘结剂进行一次搅拌混合后，加入溶剂，进行二次搅拌，得到所述胶状体。
优选地，所述一次搅拌的时间为5-15min，例如5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min等。
优选地，所述二次搅拌的时间为3-6h，例如3h、4h、5h或6h等。
优选地，步骤(2)所述超声的时间为5-6h，例如5h或6h等。本发明中，若超声时间过长，会导致催化剂颗粒和导电剂颗粒聚合在一起，使得电极催化能力下降；若超声时间过短，会导致催化剂颗粒和导电剂分散不均匀，使得电极催化作用下降。
优选地，步骤(2)中，用超声震荡器进行所述超声。
优选地，步骤(3)所述辊压的方法为：通过振动平铺设备使所述团状体平铺进入辊压机进行辊压。
优选地，步骤(3)所述辊压得到的催化膜厚度为0.2-0.4mm，例如0.2mm、0.3mm或0.4mm等。
优选地，步骤(4)所述导电集流体包括泡沫镍、镍网或不锈钢网中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，步骤(4)所述导电集流体的厚度为0.2-0.4mm，例如0.2mm、0.3mm或0.4mm等。
优选地，所述导电集流体为泡沫镍，其厚度为0.3mm，孔隙为0.6mm*0.6mm的菱形孔。
优选地，步骤(4)所述防水透气膜为辊压得到的膜，包括导电剂和粘结剂。
优选地，所述防水透气膜中，导电剂包括乙炔黑和卡博特碳黑的组合。
优选地，所述防水透气膜中，粘结剂包括聚四氟乙烯。
所述聚四氟乙烯可以为乳液也可以为粉末或其他形态。
优选地，所述防水透气膜中，乙炔黑、卡博特碳黑和聚四氟乙烯的质量比为(3-5):(2-4):(2-4)，例如3:3:4、3:4:3、4:2:4、4:3:3、4:4:2、5:2:3或4:2:4等。
优选地，步骤(4)所述压合为辊压压合。
优选地，步骤(4)所述压合按照催化膜、导电集流体、防水透气膜的叠放次序进行压合。采用这种叠放次序的好处在于催化层在最里面，接触着电解液，起到良好的催化作用，导电集流体放在最中间起到支撑和导电作用，防水透气膜在最外面起到透过氧气和防止电解液外流的作用。
优选地，步骤(4)所述压合得到的空气电极厚度为0.7-1.5mm，例如0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm等。
优选地，本发明所述空气电极的制备方法包括以下步骤：
(1)将催化剂、导电剂和粘结剂进行一次搅拌混合5-15min后，加入溶剂，进行二次搅拌3-6h，得到胶状体；
其中，所述催化剂为铂碳催化剂，所述导电剂为乙炔黑和卡博特碳黑的组合，所述粘结剂为聚四氟乙烯；所述催化剂、乙炔黑、卡博特碳黑、粘结剂的质量比为(1-30):(10-50):(10-40):(10-30)；
(2)对步骤(1)所述胶状体进行5-6h超声得到团状体；
(3)通过振动平铺设备使步骤(2)所述团状体平铺进入辊压机进行辊压，得到催化膜；所述催化膜的厚度为0.2-0.4mm；
(4)将步骤(3)所述催化膜与导电集流体和防水透气膜按照催化膜、导电集流体、防水透气膜的叠放次序辊压压合，得到所述空气电极。
第二方面，本发明还提供了如第一方面所述的制备方法得到的空气电极。
第三方面，本发明还提供了一种空气电池，所述空气电池包含如本发明第二方面所述的空气电极。优选地，所述空气电池为铝空气电池。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明中所述空气电极的制备方法，其制备工艺简单，制备的空气电极孔径、孔率、孔的分布均匀，空气电极厚度一致，可实现空气电极批量化生产，易于大规模推广。
(2)同时，本发明原料价格低廉，制备工艺简单实用，绿色环保，适于大规模批量生产，可以实际应用在铝空气电池上。
(3)通过此方法制备的空气电极组装成铝空气电池，恒流放电测试电压较高，电池放电曲线稳定。
(4)在恒流电流下20mA/cm2时，本发明提供的空气电极制备的铝空气电池电压可达1.17-1.58V，同时，在超声时间为5-6h的范围内，最低可达1.19V。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1
按铂碳催化剂、乙炔黑粉末、卡博特碳黑粉末、聚四氟乙烯溶液的质量比为10:40:40:10混合均匀，搅拌10min，加入适量无水乙醇继续在搅拌机上搅拌3h，使其完全搅拌均匀，得到黑色润湿胶状体，然后放入超声震荡器上，超声5h，直到成为黑色团状体。将黑色团状体通过振动平铺设备使其完全平铺进入辊压机，最后辊压成催化膜，厚度0.3mm，然后与厚度为0.3mm的泡沫镍、防水透气膜(由质量比4:3:3的乙炔黑、卡博特碳黑和聚四氟乙烯乳液组成)压合成空气电极，所述空气电极的厚度为0.8mm。采用制备好的空气电极、铝板、氢氧化钠电解液(5mol/L)组装成铝空气电池并进行电性能测试。
实施例2
按铂碳催化剂、乙炔黑粉末、卡博特碳黑粉末、聚四氟乙烯溶液的质量比为20:40:30:10混合均匀，搅拌10min，加入适量无水乙醇继续在搅拌机上搅拌6h，使其完全搅拌均匀，得到黑色润湿胶状体，然后放入超声震荡器上，超声6h，直到成为黑色团状体。将黑色团状体通过振动平铺设备使其完全平铺进入辊压机，最后辊压成催化膜，厚度0.3mm，然后与厚度为0.3mm的泡沫镍、防水透气膜(由质量比4:3:3的乙炔黑、卡博特碳黑和聚四氟乙烯乳液组成)压合成空气电极，所述空气电极的厚度为0.8mm。采用制备好的空气电极、铝板、氢氧化钠电解液(5mol/L)组装成铝空气电池并进行电性能测试。
实施例3
按铂碳催化剂、乙炔黑粉末、卡博特碳黑粉末、聚四氟乙烯溶液的质量比为30:30:30:10混合均匀，搅拌10min，加入适量无水乙醇继续在搅拌机上搅拌4h，使其完全搅拌均匀，得到黑色润湿胶状体，然后放入超声震荡器上，超声6h，直到成为黑色团状体。将黑色团状体通过振动平铺设备使其完全平铺进入辊压机，最后辊压成催化膜，厚度0.3mm，然后与厚度为0.3mm的泡沫镍、防水透气膜(由质量比4:3:3的乙炔黑、卡博特碳黑和聚四氟乙烯乳液组成)压合成空气电极，所述空气电极的厚度为0.8mm。采用制备好的空气电极、铝板、氢氧化钠电解液(5mol/L)组装成铝空气电池并进行电性能测试。
实施例4
按铂碳催化剂、乙炔黑粉末、卡博特碳黑粉末、聚四氟乙烯溶液的质量比为10:20:40:30混合均匀，其他实验步骤均与实施例1保持一致。
实施例5
按铂碳催化剂、乙炔黑粉末、卡博特碳黑粉末、聚四氟乙烯溶液的质量比为10:30:30:30混合均匀，其他实验步骤均与实施例1保持一致。
实施例6
按铂碳催化剂、乙炔黑粉末、卡博特碳黑粉末、聚四氟乙烯溶液的质量比为10:40:20:30混合均匀，其他实验步骤均与实施例1保持一致。
实施例7
按铂碳催化剂、乙炔黑粉末、卡博特碳黑粉末、聚四氟乙烯溶液的质量比为30:20:20:30混合均匀，其他实验步骤均与实施例1保持一致。
实施例8
按铂碳催化剂、乙炔黑粉末、卡博特碳黑粉末、聚四氟乙烯溶液的质量比为30:40:20:10混合均匀，其他实验步骤均与实施例1保持一致。
实施例9
按铂碳催化剂、乙炔黑粉末、卡博特碳黑粉末、聚四氟乙烯溶液的质量比为30:20:40:10混合均匀，其他实验步骤均与实施例1保持一致。
实施例10
按铂碳催化剂、乙炔黑粉末、卡博特碳黑粉末、聚四氟乙烯溶液的质量比为10:40:40:10混合均匀，搅拌10min，加入适量无水乙醇继续在搅拌机上搅拌3h，使其完全搅拌均匀，得到黑色润湿胶状体，然后放入超声震荡器上，超声5h，直到成为黑色团状体。将黑色团状体通过振动平铺设备使其完全平铺进入辊压机，最后辊压成催化膜，厚度0.2mm，然后与厚度为0.2mm的泡沫镍、防水透气膜(由质量比3:2:2的乙炔黑、卡博特碳黑和聚四氟乙烯乳液组成)压合成空气电极，所述空气电极的厚度为0.7mm。采用制备好的空气电极、铝板、氢氧化钠电解液(5mol/L)组装成铝空气电池并进行电性能测试。
实施例11
按铂碳催化剂、乙炔黑粉末、卡博特碳黑粉末、聚四氟乙烯溶液的质量比为10:40:40:10混合均匀，搅拌10min，加入适量无水乙醇继续在搅拌机上搅拌3h，使其完全搅拌均匀，得到黑色润湿胶状体，然后放入超声震荡器上，超声5h，直到成为黑色团状体。将黑色团状体通过振动平铺设备使其完全平铺进入辊压机，最后辊压成催化膜，厚度0.4mm，然后与厚度为0.4mm的泡沫镍、防水透气膜(由质量比5:4:4的乙炔黑、卡博特碳黑和聚四氟乙烯乳液组成)压合成空气电极，所述空气电极的厚度为1.5mm。采用制备好的空气电极、铝板、氢氧化钠电解液(5mol/L)组装成铝空气电池并进行电性能测试。
实施例12
本实施例相比于实施例1，仅将铂碳催化剂改为氧化锰催化剂。
实施例13
本实施例相比于实施例1，仅将超声震荡时间减小到4h。
实施例14
本实施例相比于实施例1，仅将超声震荡时间增加到7h。
实施例15
本实施例相比于实施例1，仅减少了卡博特碳黑粉末这一原料。
对比例1
本对比例相比于实施例1，仅缺少超声震荡这一步骤。
表1为空气电极不同电流条件下的电压(V)表1
空气电极 0 5mA/cm<sup>2</sup> 10mA/cm<sup>2</sup> 20mA/cm<sup>2</sup> 50mA/cm<sup>2</sup> 100mA/cm<sup>2</sup>
实施例1 2.11 1.72 1.51 1.40 1.23 1.01
实施例2 2.10 1.81 1.62 1.52 1.30 1.11
实施例3 2.11 1.83 1.63 1.53 1.32 1.15
实施例4 2.12 1.57 1.33 1.28 1.05 0.86
实施例5 2.09 1.60 1.35 1.30 1.07 0.89
实施例6 2.09 1.53 1.31 1.27 1.01 0.81
实施例7 2.10 1.65 1.38 1.33 1.10 0.93
实施例8 2.13 1.80 1.58 1.47 1.28 1.09
实施例9 2.10 1.85 1.67 1.58 1.39 1.19
实施例10 2.05 1.64 1.46 1.35 1.16 0.94
实施例11 2.01 1.60 1.39 1.29 1.12 0.89
实施例12 2.02 1.60 1.49 1.19 0.89 0.71
实施例13 1.91 1.62 1.43 1.31 1.10 0.87
实施例14 1.88 1.58 1.13 1.29 1.08 0.83
实施例15 1.72 1.52 1.31 1.17 0.90 0.79
对比例1 1.51 1.03 1.13 0.96 0.74 0.59
由实施例1-12的测试结果可知，本发明提供的铝空气电池在不同电流条件下得到的电压较为稳定且恒流放电测试电压较高。
从实施例1与实施例12的测试结果可知，在本发明提供的铝空气电池，优选为铂碳催化剂，其恒流放电测试电压更高一些。
由实施例13的测试结果可知，本发明中，若超声震荡时间过短，会导致催化剂颗粒和导电剂分散不均匀，使得电极催化作用下降，从而使电池放电能力下降。
由实施例14的测试结果可知，本发明中，若超声震荡时间过长，会导致催化剂颗粒和导电剂颗粒聚合在一起，使得电极催化能力下降，从而使电池放电能力下降。
由实施例15的测试结果可知，本发明中，若导电剂缺少卡博特碳黑粉末，会导致电极的导电能力大大下降，从而使电池的放电能力下降。
由实施例1和对比例1的对比可知，本发明提供的空气电极制备工艺中，缺少超声震荡这一制备工艺，会导致放电能力大大下降，因为没有超声，空气电极的催化层的催化剂和粘结剂还有导电剂分散不均匀，都混乱的聚合一块，导致空气电极的催化反应大大下降，从而使整个电池的电压和放电能力大大降低。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种空气电极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将催化剂、导电剂、粘结剂和溶剂混合制成胶状体；
(2)对步骤(1)所述胶状体进行超声得到团状体；
(3)将步骤(2)所述团状体进行辊压得到催化膜；
(4)将步骤(3)所述催化膜与导电集流体和防水透气膜压合，得到所述空气电极。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述催化剂包括贵金属催化剂、金属氧化物催化剂、钙钦矿型催化剂或非金属催化剂中的任意一种或至少两种的组合，优选为铂碳催化剂；
优选地，步骤(1)所述导电剂包括乙炔黑和/或卡博特碳黑，优选为乙炔黑和卡博特碳黑的组合；
优选地，所述乙炔黑和卡博特碳黑的组合中，乙炔黑和卡博特碳黑的质量比为1:4-5:1，优选为1:2-2:1；
优选地，步骤(1)所述粘结剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚乙烯醇中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)所述催化剂、导电剂和粘结剂的质量比为(1-30):(20-90):(10-30)。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述溶剂包括乙醇；
优选地，步骤(1)所述将催化剂、导电剂、粘结剂和溶剂混合制成胶状体的方法包括：将催化剂、导电剂和粘结剂进行一次搅拌混合后，加入溶剂，进行二次搅拌，得到所述胶状体；
优选地，所述一次搅拌的时间为5-15min；
优选地，所述二次搅拌的时间为3-6h。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述超声的时间为5-6h；
优选地，步骤(2)中，用超声震荡器进行所述超声。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述辊压的方法为：通过振动平铺设备使所述团状体平铺进入辊压机进行辊压；
优选地，步骤(3)所述辊压得到的催化膜厚度为0.2-0.4mm。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述导电集流体包括泡沫镍、镍网或不锈钢网中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(4)所述导电集流体的厚度为0.2-0.4mm；
优选地，步骤(4)所述防水透气膜为辊压得到的膜，包括导电剂和粘结剂；
优选地，所述防水透气膜中，导电剂包括乙炔黑和卡博特碳黑的组合；
优选地，所述防水透气膜中，粘结剂包括聚四氟乙烯；
优选地，所述防水透气膜中，乙炔黑、卡博特碳黑和聚四氟乙烯的质量比为(3-5):(2-4):(2-4)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述压合为辊压压合；
优选地，步骤(4)所述压合按照催化膜、导电集流体、防水透气膜的叠放次序进行压合；
优选地，步骤(4)所述压合得到的空气电极厚度为0.7-1.5mm。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将催化剂、导电剂和粘结剂进行一次搅拌混合5-15min后，加入溶剂，进行二次搅拌3-6h，得到胶状体；
其中，所述催化剂为铂碳催化剂，所述导电剂为乙炔黑和卡博特碳黑的组合，所述粘结剂为聚四氟乙烯；所述催化剂、乙炔黑、卡博特碳黑、粘结剂的质量比为(1-30):(10-50):(10-40):(10-30)；
(2)对步骤(1)所述胶状体进行5-6h超声得到团状体；
(3)通过振动平铺设备使步骤(2)所述团状体平铺进入辊压机进行辊压，得到催化膜；所述催化膜的厚度为0.2-0.4mm；
(4)将步骤(3)所述催化膜与导电集流体和防水透气膜按照催化膜、导电集流体、防水透气膜的叠放次序辊压压合，得到所述空气电极。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的制备方法得到的空气电极。
10.一种空气电池，其特征在于，所述空气电池包含如权利要求9所述的空气电极；
优选地，所述空气电池为铝空气电池。
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