琼脂对凝胶电解质镁空气电池性能的影响

贾兴良，马景灵，秦聪慧，王广欣，马明生，张 毅，张晨飞

(河南科技大学 a.高纯材料研究中心；b.有色金属协同创新中心，河南 洛阳 471023)

0 引言

镁空气电池具有较高的电动势(3.09 V)和较高的能量密度(3 910 Wh·kg-1)，成本低，环境友好，可以随身携带，能在有限的空间发挥良好的效果从而应用于多个领域[1-4]。镁空气电池的电解液一般为中性电解液，采用最多的是质量分数为3.5%的氯化钠(NaCl)溶液，该电解液能使镁空气电池大功率放电。然而，镁空气电池中的电解液易于渗透和泄露，液体渗透会阻碍多孔空气电极的渗透性，从而降低镁空气电池的性能[5-7]。目前，琼脂可以作为食品添加剂加入到食物中，对人体无危害，可再生，成本低，且琼脂已经应用于燃料电池、电致变色器件、太阳能电池、超级电容器等设备中[8-15]。琼脂作为一种天然高分子生物，由于有较高的环保性和生物降解性，使其合成的聚合物在不同领域受到广泛关注[16-18]。

为了克服镁空气电池的缺陷，本文采用琼脂凝胶电解质代替水溶液电解质，制作环保型琼脂凝胶电解质，作为镁空气电池的电解液。介绍了电解质的制备过程和材料准备，研究了琼脂凝胶电解质和组装电池的电化学和放电性能，选出优良的琼脂凝胶电解质作为镁空气电池的电解质。本文制作的琼脂凝胶电解质表现出良好性能。

1 试验条件和方法

1.1 材料

镁片质量分数≥99.999%；空气阴极购买自常州优特科新能源科技有限公司，空气阴极由防水层、Ni网、催化层(以MnO2作催化剂)组成。……