具有蓄电池供电功能的冰箱及电池催化剂制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有蓄电池供电功能的冰箱，包括箱体，所述箱体内设置有制冷系统，以及与制冷系统连接，且用于给制冷供电的蓄电池；所述蓄电池是锂空气电池，所述锂空气电池内包括锂空气电池用MnO2-RuO2/C催化剂，所述催化剂的活性物质为MnO2-RuO2、载体为纳米碳，所述的MnO2-RuO2、纳米碳的质量百分含量分别为：MnO2：5%至20%，纳米碳：25%至55%，剩余含量为RuO2。本发明通过在普通冰箱上设置蓄电池，实现冰箱的可移动使用。同时由于纳米碳被包覆，就减少了与Li2O2的接触，即减少了副反应的发生。从而提高了电池的能量效率及电池的循环特性。
【专利说明】具有蓄电池供电功能的冰箱及电池催化剂制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种冰箱，具体涉及一种具有蓄电池供电功能的冰箱及电池催化剂制备方法。
【背景技术】
[0002]冰箱保持恒定低温的一种制冷设备，也是一种使食物或其他物品保持恒定低温冷态的民用产品。箱体内有压缩机、制冰机用以结冰的柜或箱，带有制冷装置的储藏箱。但家庭旅行中通常希望自带一些需长期冷冻的食物或其他物体，一个可旅行用冰箱是家庭旅行首选，但现有技术中冰箱均是采用交流电，无法满足日常需要。锂空气电池作为一种新型的高效的绿色环保能源，具有超高的比容量，能量密度高达11140wh/kg，具有可逆性，环境友好，成本低等优点。其中碳材料作为最主要的正极材料，但当碳材料用作主要的正极材料时主要存在以下两个方面问题。
[0003]首先，过电压较高，主要是由于放电过程的氧析出反应的过电压较高，而Ru02是一种较好的氧析出反应的高效催化剂，但对氧化还原反应的催化活性较低；Mn02是一种较好的氧还原催化剂，而析氧反应的催化活性较低；因而采用Mn02-Ru02的复合可作为一种高效的双功能催化剂。
[0004]其次，碳材在作为阴极时在充放电过程中与放电产物Li202反应生成Li2C03，从而降低了电化学的反应效率，所以这里采用复合金属氧化物包覆纳米碳材的方法来降低副反应的发生率。
【发明内容】
[0005]本发明克服了现有技术的不足，提供一种可通过提供直流电实现旅行需要的冰箱，同时提供一种蓄电池中催化剂的制备方法。
[0006]为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案:
一种具有蓄电池供电功能的冰箱，包括箱体，所述箱体内设置有制冷系统，
以及与制冷系统连接，且用于给制冷供电的蓄电池；所述蓄电池是锂空气电池，所述锂空气电池内包括锂空气电池用Mn02-Ru02/C催化剂，所述催化剂的活性物质为Mn02_Ru02、载体为纳米碳，所述的Mn02-Ru02、纳米碳的质量百分含量分别为:Mn02:5%至20%，纳米碳:25%至55%，剩余含量为Ru02。
[0007]更进一步的技术方案是提供一种锂空气电池用Mn02_Ru02/C催化剂的制备方法，其特征在于所述的制备方法包括以下步骤:
将高锰酸钾溶液加入到二价锰盐溶液中搅拌均匀；
进行第一次水热反应后抽滤，洗漆;
在80-120°C干燥8-12h得到纳米Mn02 ；
将Mn02、纳米碳加入三氯化钌水溶液中超声搅拌均匀；
所述Mn02、纳米碳加入三氯化钌水溶液中超声搅拌均匀后进行水热反应，进行第二次水热反应后抽滤；
用去离子水以及乙醇分别洗涤数次后在80-120°C干燥8-12h，得到纳米Mn02-Ru02包覆纳米碳的催化剂。
[0008]更进一步的技术方案是第一次水热反应的温度是160°C，反应时间是12h。
[0009]更进一步的技术方案是第二次水热反应的温度是180°C，反应时间是12h。
[0010]更进一步的技术方案是二价锰盐包括:硫酸锰、硝酸锰、氯化锰、醋酸锰。
[0011]更进一步的技术方案是硫酸锰与二价锰盐的质量比是4.5:6至2:1。
[0012]更进一步的技术方案是纳米碳包括:KB600、Super P、XC-72, KB300、BP2000、介孔碳、碳气凝胶、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯中的一种或几种。与现有技术相比，
本发明的有益效果是:本发明通过在普通冰箱上设置蓄电池，实现冰箱的可移动使用。采用纳米Mn02-Ru02包覆纳米碳，在催化剂的制备过程中，以纳米碳为载体周围吸附大量的纳米Mn02和Ru02粒子，使Mn02和Ru02稳定的包覆在载体表面，从而提高了催化剂的稳定性及活性；同时由于纳米碳被包覆，就减少了与Li202的接触，即减少了副反应的发生。从而提高了电池的能量效率及电池的循环特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步阐述。
[0015]实施例1
如图1所示，本发明一个实施例具有蓄电池供电功能的冰箱，包括箱体I，所述箱体内设置有制冷系统2，以及与制冷系统连接，且用于给制冷供电的蓄电池3 ;优选的是，本实施例中所述蓄电池是锂空气电池，所述锂空气电池内包括锂空气电池用Mn02-Ru02/C催化齐U，所述催化剂的活性物质为Mn02-Ru02、载体为纳米碳，所述的Mn02_Ru02、纳米碳的质量百分含量分别为:Mn02:5%至20%，纳米碳:25%至55%，剩余含量为Ru02。
[0016]根据本发明的其他实施例，以下实施例提供锂空气电池用Mn02_Ru02/C催化剂的制备方法。
[0017]实施例2
取0.82g高猛酸钾溶于24ml去离子水,0.37g硫酸猛溶于1ml去离子水。高猛酸钾溶液滴加到硫酸锰溶液中，充分搅拌均匀，在反应釜中160°C水热反应12h，抽滤洗涤6次，100°C干燥12h。取0.0545gRuC13.x H20, 0.1g多壁碳纳米管，0.05g Mn02溶于去离子水，超声分散0.5h，将混合溶液放入反应釜中，180°C水热反应12h，抽滤，分别用去离子水，乙醇各洗涤3次，100°C干燥8h，即得到Mn02-Ru02包覆的多壁碳纳米管催化剂。
[0018]实施例3
取0.82g高猛酸钾溶于24ml去离子水,0.37g硫酸猛溶于1ml去离子水。高猛酸钾溶液滴加到硫酸锰溶液中，充分搅拌均匀，在反应釜中160°C水热反应12h，抽滤洗涤6次，100°C干燥 12h。取 0.05gRuC13.x H20, 0.1g Super P, 0.05g Mn02 溶于去离子水，超声分散0.5h，将混合溶液放入反应釜中，180°C水热反应12h，抽滤，分别用去离子水，乙醇各洗涤3次，110°C干燥8h，即得到Mn02-Ru02包覆Super P催化剂。
[0019]实施例4
取0.8g高猛酸钾溶于24ml去离子水,0.4g硫酸猛溶于1ml去离子水。高猛酸钾溶液滴加到硫酸锰溶液中，充分搅拌均匀，在反应釜中160°C水热反应12h，抽滤洗涤6次，100C干燥12h。取0.05gRuC13.x H20, 0.1g石墨烯，0.05g Mn02溶于去离子水，超声分散0.5h，将混合溶液放入反应釜中，180°C水热反应12h，抽滤，分别用去离子水，乙醇各洗涤3次，100°C干燥10h，即得到Mn02-Ru02包覆石墨烯的催化剂。
[0020]在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
[0021]尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
【权利要求】
1.一种具有蓄电池供电功能的冰箱，包括箱体，其特征在于: 所述箱体内设置有制冷系统，以及与制冷系统连接，且用于给制冷供电的蓄电池；所述蓄电池是锂空气电池，所述锂空气电池内包括锂空气电池用Mn02-Ru02/C催化剂，所述催化剂的活性物质为Mn02-Ru02、载体为纳米碳，所述的Mn02-Ru02、纳米碳的质量百分含量分别为:Mn02:5%至20%，纳米碳:25%至55%，剩余含量为Ru02。
2.根据权利要求1所述的锂空气电池用Mn02-Ru02/C催化剂的制备方法，其特征在于所述的制备方法包括以下步骤: 将高锰酸钾溶液加入到二价锰盐溶液中搅拌均匀； 进行第一次水热反应后抽滤，洗漆; 在80-120°C干燥8-12h得到纳米Mn02 ； 将Mn02、纳米碳加入三氯化钌水溶液中超声搅拌均匀； 所述Mn02、纳米碳加入三氯化钌水溶液中超声搅拌均匀后进行水热反应，进行第二次水热反应后抽滤； 用去离子水以及乙醇分别洗涤数次后在80-120°C干燥8-12h，得到纳米Mn02-Ru02包覆纳米碳的催化剂。
3.根据权利要求2所述的锂空气电池用Mn02-Ru02/C催化剂的制备方法，其特征在于所述的第一次水热反应的温度是160°C，反应时间是12h。
4.根据权利要求2所述的锂空气电池用Mn02-Ru02/C催化剂的制备方法，其特征在于所述的第二次水热反应的温度是180°C，反应时间是12h。
5.根据权利要求2所述的锂空气电池用Mn02-Ru02/C催化剂的制备方法，其特征在于所述的二价锰盐包括:硫酸锰、硝酸锰、氯化锰、醋酸锰。
6.根据权利要求5所述的锂空气电池用Mn02-Ru02/C催化剂的制备方法，其特征在于所述的硫酸锰与二价锰盐的质量比是4.5:6至2:1。
7.根据权利要求2所述的锂空气电池用Mn02-Ru02/C催化剂的制备方法，其特征在于所述的纳米碳包括:KB600、Super P、XC-72、KB300、BP2000、介孔碳、碳气凝胶、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯中的一种或几种。
【文档编号】H01M4/90GK104142041SQ201410383254
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】谢全胜 申请人:江苏双鹿电器有限公司