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CN111342063A - 一种用于氧还原反应的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂、制备方法及应用 - Google Patents

一种用于氧还原反应的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂、制备方法及应用 Download PDF

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CN111342063A
CN111342063A CN202010143456.9A CN202010143456A CN111342063A CN 111342063 A CN111342063 A CN 111342063A CN 202010143456 A CN202010143456 A CN 202010143456A CN 111342063 A CN111342063 A CN 111342063A
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CN
China
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catalyst
graphene oxide
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graphene
manganese dioxide
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CN202010143456.9A
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税子怡
赵炜
陈曦
陈黎
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Northwestern University
Original Assignee
Northwestern University
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Abstract

本发明公开一种用于氧还原反应的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂、制备方法及应用；该催化剂通式为Mn‑C‑N/S，其中杂原子N和S的掺杂以增加石墨烯缺陷和无序度；各种价态锰化合物的负载以增加催化剂电催化活性；当N/S共掺杂还原氧化石墨烯、氯化锰四水合物和高锰酸钾质量比为1:7.5:5时，催化剂在‑0.52V中观察到明确的氧还原反应峰，此时其峰值电流密度为5.72mA cm‑2，具有最好的氧还原活性；采用Hummers改性方法制备氧化石墨烯，使用两步水热法制备二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂；本发明反应条件温和，工艺流程简便，反应过程易于控制，为燃料电池降低成本、实现商业化提供了高度可行的途径。

Description

一种用于氧还原反应的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化 剂、制备方法及应用
技术领域
本发明涉及燃料电池催化技术领域，具体涉及一种用于氧还原反应 (ORR)的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂、制备方法及应用。
背景技术
燃料电池是新能源技术代表之一，是一种通过化学反应将化学能转化为电能的装置。其不受卡诺循环的限制，可直接通过催化燃料与氧气发生反应将化学能转化为电能，能源效率高达70％，并且产物多为水，对环境损害极低。
燃料电池在应用中展现了优异电池性能和绿色环保性，但在寿命、稳定性等方面存在诸多问题，较高的成本一直是燃料电池商业化瓶颈之一。燃料电池成本主要来自于贵金属催化剂，规模化量产时，其他部件的成本可大幅度降低，铂催化剂受资源限制，其价格反而会有所提升。燃料电池阳极催化剂使用量大约为10％，阴极催化剂使用量高达70％。此外，在燃料电池的工作环境下，催化剂非常容易中毒失活或者出现表面积碳，这不但缩短了燃料电池的寿命同时增加电池成本。因此，减少Pt等贵金属的使用量或者设计新型非Pt基催化剂，降低燃料电池的成本以及提高寿命和稳定性成为了热点研究问题。
对于燃料电池而言，燃料阴极中电催化剂在确保电极性能和能量密度方面起着重要作用。但其氧还原的反应动力学缓慢且需要发生在非常高的超电势下。因此，提高ORR效率和降低超电势的关键是探寻合适的电催化剂。多种电催化材料已被用作阴极催化剂，包括贵金属催化剂及其合金、过渡金属氧化物催化剂、金属大环化合物催化剂和碳质材料。
发明内容
为了克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种用于氧还原反应(ORR)的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂、制备方法及应用，本发明催化剂活性高，采用简单容易操作的水热合成法制备高活性二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂，该反应条件温和，工艺流程简便，反应过程易于控制；制备所得二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂容易实现大规模批量生产。此方法在解决燃料电池氧还原反应动力学缓慢问题和降低燃料电池成本方面表现出较大的实用价值。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于氧还原反应的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂，所述催化剂通过两步水热合成法制备，其通式为Mn-C-N/S，其中杂原子N和 S的掺杂以增加石墨烯缺陷和无序度；各种价态锰化合物的负载以增加催化剂电催化活性；当N/S共掺杂还原氧化石墨烯、氯化锰四水合物和高锰酸钾质量比为1:7.5:5时，催化剂在-0.52V中观察到明确的氧还原反应峰，此时其峰值电流密度为5.72mA cm-2，具有最好的氧还原活性。
所述的催化剂的制备方法，包括如下步骤：
1)采用Hummers改性方法制备氧化石墨原液；使用离心机对所得氧化石墨原液进行离心洗涤剥离，离心洗涤剥离结束后，取上层离心液即为氧化石墨烯，对其进行浓度标定为4.4mg/mL；
2)量取氧化石墨烯，离心后倒掉离心液上层清水，将下部的氧化石墨烯倒入烧杯，并加入有机溶剂，氧化石墨烯与有机溶剂的质量比为1:10 ～20；随后将质量为氧化石墨烯质量2～10倍的还原剂缓慢加入氧化石墨烯与有机溶剂的混合液中，继续超声处理形成均匀的氧化石墨烯混合液；随后将氧化石墨烯混合液转移到水热反应釜中，密封并在真空干燥箱中完成掺杂还原过程；还原结束后将反应产物取出，冷却、洗涤并过滤，记做 N/S共掺杂还原氧化石墨烯；
3)将N/S共掺杂还原氧化石墨烯与氯化锰四水合物和高锰酸钾按照1: 7.5～10:5～20在连续搅拌条件下混合，随后将悬浮液超声处理，倒入水热反应釜中并在真空干燥箱中完成水热合成反应；反应后取出反应釜自然冷却至室温，并将得到的悬浮液用超纯水进行清洗并过滤；结束后，将所得产物放入冷冻干燥机中干燥，即获得蓬松的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂粉末。
所述步骤1)中离心洗涤剥离步骤包括：先用20％稀盐酸溶液洗涤以去除原液中残留的高锰酸钾；之后用超纯水反复清洗以除去未参与反应的石墨粉；离心时间为10min/次；离心转速依次为2000r/min、6000r/min、 8000r/min、10000r/min和4000r/min。
所述步骤2)中量取氧化石墨烯的质量浓度为4.4mg/mL；氧化石墨烯离心时间为10～30min；所述步骤2)中有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N, N-二甲基甲酰胺或者乙二醇；所述步骤2)中还原剂为硫脲或者多巴胺和半胱氨酸；
所述步骤2)中超声处理时间为1～2h；
所述步骤2)中掺杂还原过程反应温度为80～100℃；反应时间为12 ～24h。
所述步骤3)中N/S共掺杂还原氧化石墨烯与氯化锰四水合物和高锰酸钾连续搅拌混合，搅拌时间为0.5～2h；
所述步骤3)中悬浮液超声处理时间为1～2h；
所述步骤3)中水热合成反应时间为2～5h；反应温度为120～150℃；
所述步骤3)中冷冻干燥机中干燥温度为-65℃；干燥时间为24～48 h。
所述的一种用于氧还原反应的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂的表征方法，使用的材料表征手段为SEM、XRD或BET；使用的催化剂性能评价方法为旋转圆盘测试系统、恒电流放电测试或极化测试。
一种铝空气燃料电池，阳极为纯铝，阴极为二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯空气电极，电解液为添加缓蚀剂的氢氧化钠溶液；所述二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯空气电极通过将二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂、导电炭黑、聚四氟乙烯粘结剂、N-甲基吡咯烷酮混合涂敷在镍网表面，使用热压机压制成。
加入二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂、导电炭黑和质量浓度为60％聚四氟乙烯粘结剂质量比为3:3.5:3.5；加入N-甲基吡咯烷酮量为二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯、导电炭黑和聚四氟乙烯总质量的2～5倍。
使用热压机进行压制，热压温度为200～300℃；热压时间为10～30 min。
所述氢氧化钠溶液浓度为4mol/L；缓蚀剂为锡酸钠与酪蛋白组成的复合缓蚀剂，其中锡酸钠浓度为0.05mol/L，酪蛋白浓度为0.6g/L。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明通过两步水热法合成具有超高活性的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂，材料合成方法简单，环境友好，易于实现工业化生产。
(2)本发明制得的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂通过一系列表征手段和催化剂性能评价证实其具有优良的催化活性，是一种非常适合用于燃料电池的高性能、低成本催化剂。
(3)本发明制备的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂材料，可作为目前市场上贵金属催化剂的替代物，大大降低了燃料电池生产制造成本，为燃料电池商业化提供了一种可行性高的解决方案。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的Mn-C-N/S-I的场发射扫描电镜图。
图2为本发明实施例2制备的Mn-C-N/S-II的场发射扫描电镜图。
图3为本发明实施例1、实施例2制备的Mn-C-N/S-I、Mn-C-N/S-II 催化剂的X射线粉末衍射谱图。
图4为本发明实施例1、实施例2制备的Mn-C-N/S-I、Mn-C-N/S-II 循环伏安曲线图。
图5为本发明实施例1制备的铝空气电池的不同电流密度对应的 U-Capacity图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不限于下列实例。
实施例1
制备二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂步骤如下：
采用现有技术已有的Hummers改性方法制备氧化石墨原液，通过超纯水离心剥离得到质量浓度为4.4mg/mL的氧化石墨烯。量取氧化石墨烯48 mL，使用离心机离心10min，倒掉离心液上层清水，将下部的氧化石墨烯倒入量筒中，加入50mL有机溶剂N-甲基吡咯烷酮，再称取硫脲2g，与氧化石墨烯和有机溶剂混合均匀，装入水热反应釜，在真空干燥箱内80℃掺氮还原24h，还原结束后，将石墨烯从反应釜中取出，冷却并洗涤后，将N/S共掺杂的还原氧化石墨烯悬浮液、氯化锰四水合物和高锰酸钾按照质量比1:7.5:5混合搅拌，持续搅拌30min，相应的产物标记为 Mn-C-N/S-I。随后，将悬浮液超声处理1h，并在水热反应釜中140℃反应2h。将反应釜自然冷却至室温，并将得到的悬浮液反复离心洗涤后，将所得产物在冷冻干燥机中干燥36小时，可获得蓬松的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂粉末。
制备二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯空气电极的方法如下：
称取Mn-C-N/S催化剂1.5g，导电炭黑1.75g，质量浓度为60％聚四氟乙烯1.75g，将所有物质进行混合，加入10mL的N-甲基吡咯烷酮调节混合物的稀稠度，将物质混合均匀后，使用热压机200℃下压制30min，制成二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯燃料阴极。
制备铝空气燃料电池方法如下：
采用阳极为纯铝，阴极为二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯空气电极，电解液为添加了0.05mol/L锡酸钠与0.6g/L酪蛋白的4mol/L氢氧化钠溶液，并将其组装成铝空气电池。
实施例2
制备二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂步骤如下：
采用现有技术已有的Hummers改性方法制备氧化石墨前驱体，通过超纯水离心剥离得到质量浓度为4.4mg/mL的氧化石墨烯。量取氧化石墨烯48mL，使用离心机离心10min，倒掉离心液上层清水，将下部的氧化石墨烯倒入量筒中，加入50mL有机溶剂N-甲基吡咯烷酮，再称取硫脲2g，与氧化石墨烯和有机溶剂混合均匀，装入水热反应釜，在真空干燥箱内80 ℃掺氮还原24h，还原结束后，将石墨烯从反应釜中取出，冷却并洗涤后，将N/S共掺杂的还原氧化石墨烯悬浮液、氯化锰四水合物和高锰酸钾按照质量比1:10:20混合搅拌，持续搅拌30min，相应的产物标记为 Mn-C-N/S-II。随后，将悬浮液超声处理1h，并在水热反应釜中140℃反应2h。将反应釜自然冷却至室温，并将得到的悬浮液反复离心洗涤后，将所得产物在冷冻干燥机中干燥36小时，可获得蓬松的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂粉末。
制备二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯空气电极的方法如下：
称取Mn-C-N/S催化剂1.5g，导电炭黑1.75g，质量浓度为60％聚四氟乙烯(密度1.75g，将所有物质进行混合，加入20mL的N-甲基吡咯烷酮调节混合物的稀稠度，将物质混合均匀后，使用热压机250℃下压制20 min，制成二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯燃料阴极。
制备铝空气燃料电池方法如下：
采用阳极为纯铝，阴极为二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯空气电极，电解液为添加了0.05mol/L锡酸钠与0.6g/L酪蛋白的4mol/L氢氧化钠溶液，并将其组装成铝空气电池。
实施例3
制备二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂步骤如下：
采用现有技术已有的Hummers改性方法制备氧化石墨前驱体，通过超纯水离心剥离得到质量浓度为4.4mg/mL的氧化石墨烯。量取氧化石墨烯60mL，使用离心机离心30min，倒掉离心液上层清水，将下部的氧化石墨烯倒入量筒中，加入30mL有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺，再量取多巴胺5mL和半胱氨酸5mL，与氧化石墨烯和有机溶剂混合均匀，装入水热反应釜，在真空干燥箱内100℃掺氮还原12h，还原结束后，将石墨烯从反应釜中取出，冷却并洗涤后，将N/S共掺杂的还原氧化石墨烯悬浮液、氯化锰四水合物和高锰酸钾按照质量比1:7.5:5混合搅拌，持续搅拌1h，相应的产物标记为Mn-C-N/S-Ⅲ。随后，将悬浮液超声处理1h，并在水热反应釜中120℃反应5h。将反应釜自然冷却至室温，并将得到的悬浮液反复离心洗涤后，将所得产物在冷冻干燥机中干燥48小时，可获得蓬松的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂粉末。
称取Mn-C-N/S催化剂1.5g，导电炭黑1.75g，质量浓度为60％聚四氟乙烯1.75g，将所有物质进行混合，加入30mL的N-甲基吡咯烷酮调节混合物的稀稠度，将物质混合均匀后，使用热压机300℃下压制10min，制成二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯空气电极。
制备铝空气燃料电池方法如下：
采用阳极为纯铝，阴极为二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯空气电极，电解液为添加了0.05mol/L锡酸钠与0.6g/L酪蛋白的4mol/L氢氧化钠溶液，并将其组装成铝空气电池。
1.场发射扫描电子显微测定Mn-C-N/S-I催化剂的微观结构：
对实施例1制备的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂通过场发射扫描电子显微镜(FESEM(Carl Zeiss)SIGMA 500)测定Mn-C-N/S-I微观结构。测试结果如图1所示：
从图1可以看出，当N/S共掺杂的还原氧化石墨烯悬浮液、氯化锰四水合物和高锰酸钾按照质量比1:7.5:5混合时，复合材料Mn-C-N/S-I中的锰氧化合物以纳米块状均匀且密集地附着在具有薄层褶皱结构的石墨烯片的表面。
2.场发射扫描电子显微测定Mn-C-N/S-II的微观结构：
对施例2制备的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂通过场发射扫描电子显微镜(FESEM(Carl Zeiss)SIGMA 500)测定Mn-C-N/S-II微观结构。测试结果如图2所示：
从图2可以看出，当N/S共掺杂的还原氧化石墨烯悬浮液、氯化锰四水合物和高锰酸钾按照质量比1:10:20混合时，复合材料Mn-C-N/S-II 中的锰氧化合物以纳米块状均匀且密集地附着在具有薄层褶皱结构的石墨烯片的表面。
3.X射线衍射测试晶相结构：
对实施例1、实施例2制备的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂 Mn-C-N/S-I、Mn-C-N/S-II催化剂的X射线衍射测试在日本理学公司的变温X射线衍射仪SmartLAB SE上进行。X射线衍射测试结果如图3所示：
从图3可以到N/S共掺杂的还原氧化石墨烯、Mn-C-N/S-I、Mn-C-N/S-II 的X射线衍射图。Mn-C-N/S-II的X射线衍射图案在20°和30°之间检测到的低而宽的(002)衍射峰证实了石墨烯片的边缘无序堆叠，在2θ＝37° (211)和65.7°(002)处的其他两个峰表明石墨烯表面生成α-MnO2(JCPDS No.15-0604)；Mn-C-N/S-I衍射图案在2θ＝26.0°处的混合峰对应于石墨的(002)平面。清楚显示了在2θ＝37°和44.7°处的峰，证实了Mn-C-N/S-I 的晶体结构，其中观察到的所有衍射峰均表示为γ-MnO2(JCPDS No.02- 1070)阶段。
4.旋转圆盘电极系统测试氧化还原活性：
对实施例1、实施例2制备的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂 Mn-C-N/S-I、Mn-C-N/S-II催化剂室温下在0.1M KOH中采用美国 PHYCHEMI公司的旋转盘测试系统(PINE)测试得到催化剂的循环伏安曲线，从而得到催化剂的氧化还原活性，循环伏安曲线图如图4示。
通过循环伏安法(CV)评估了催化剂样品的油墨配方对电化学性能的影响。研究了N/S共掺杂的还原氧化石墨烯，单一MnO2，Mn-C-N/S-I、 Mn-C-N/S-II在O2饱和的0.1M KOH中的CV曲线，以反映其电催化活性，如图4所示。如图4所示，在-0.52V中观察到Mn-C-N/S-I催化材料明确的氧还原反应峰，与N/S共掺杂的还原氧化石墨烯和纯MnO2催化剂相比，其起始电势和电流密度极佳，证实了Mn-C-N/S对氧还原反应(ORR)具有出色的电催化活性。
5.铝空气燃料电池恒电流放电测试
对实施例1、实施例2制备的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂 Mn-C-N/S-I、Mn-C-N/S-II催化剂在RST 5000F电化学工作站上测定铝空气燃料电池恒电流放电曲线。测试结果如图5所示：
此部分中的所有测量均在环境空气中进行。通过记录恒定电流放电曲线研究铝空气燃料电池的电化学性能。电池的放电性能通过0.1mA cm-2至5mA cm-2的恒电流放电测试来表征。电压在大约1.4V处开始稳定，并且在结束时急剧下降。当放电电流密度小于5mAcm-2，比电容非常有限， 5mA cm-2放电时比容量最大，高达1203.2mAh g-1，能量密度为1630.1 mWh g-1，表明铝具有更高的利用率，在实际应用中具有重要意义。

Claims (10)

1.一种用于氧还原反应的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂，其特征在于：所述催化剂通过两步水热合成法制备，其通式为Mn-C-N/S，其中杂原子N和S的掺杂以增加石墨烯缺陷和无序度；各种价态锰化合物的负载以增加催化剂电催化活性；当N/S共掺杂还原氧化石墨烯、氯化锰四水合物和高锰酸钾质量比为1:7.5:5时，催化剂在-0.52V中观察到明确的氧还原反应峰，此时其峰值电流密度为5.72mA cm-2，具有最好的氧还原活性。
2.权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)采用Hummers改性方法制备氧化石墨原液；使用离心机对所得氧化石墨原液进行离心洗涤剥离，离心洗涤剥离结束后，取上层离心液即为氧化石墨烯，对其进行浓度标定为4.4mg/mL；
2)量取氧化石墨烯，离心后倒掉离心液上层清水，将下部的氧化石墨烯倒入烧杯，并加入有机溶剂，氧化石墨烯与有机溶剂的质量比为1:10～20；随后将质量为氧化石墨烯质量2～10倍的还原剂缓慢加入氧化石墨烯与有机溶剂的混合液中，继续超声处理形成均匀的氧化石墨烯混合液；随后将氧化石墨烯混合液转移到水热反应釜中，密封并在真空干燥箱中完成掺杂还原过程；还原结束后将反应产物取出，冷却、洗涤并过滤，记做N/S共掺杂还原氧化石墨烯；
3)将N/S共掺杂还原氧化石墨烯与氯化锰四水合物和高锰酸钾按照1:7.5～10:5～20在连续搅拌条件下混合，随后将悬浮液超声处理，倒入水热反应釜中并在真空干燥箱中完成水热合成反应；反应后取出反应釜自然冷却至室温，并将得到的悬浮液用超纯水进行清洗并过滤；结束后，将所得产物放入冷冻干燥机中干燥，即获得蓬松的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂粉末。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中离心洗涤剥离步骤包括：先用20％稀盐酸溶液洗涤以去除原液中残留的高锰酸钾；之后用超纯水反复清洗以除去未参与反应的石墨粉；离心时间为10min/次；离心转速依次为2000r/min、6000r/min、8000r/min、10000r/min和4000r/min。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中量取氧化石墨烯的质量浓度为4.4mg/mL；氧化石墨烯离心时间为10～30min；所述步骤2)中有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺或者乙二醇；所述步骤2)中还原剂为硫脲或者多巴胺和半胱氨酸；
所述步骤2)中超声处理时间为1～2h；
所述步骤2)中掺杂还原过程反应温度为80～100℃；反应时间为12～24h。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中N/S共掺杂还原氧化石墨烯与氯化锰四水合物和高锰酸钾连续搅拌混合，搅拌时间为0.5～2h；
所述步骤3)中悬浮液超声处理时间为1～2h；
所述步骤3)中水热合成反应时间为2～5h；反应温度为120～150℃；
所述步骤3)中冷冻干燥机中干燥温度为-65℃；干燥时间为24～48h。
6.权利要求1所述的一种用于氧还原反应的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂的表征方法，其特征在于，使用的材料表征手段为SEM、XRD或BET；使用的催化剂性能评价方法为旋转圆盘测试系统、恒电流放电测试或极化测试。
7.一种铝空气燃料电池，其特征在于：阳极为纯铝，阴极为二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯空气电极，电解液为添加缓蚀剂的氢氧化钠溶液；所述二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯空气电极通过将二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂、导电炭黑、聚四氟乙烯粘结剂、N-甲基吡咯烷酮混合涂敷在镍网表面，使用热压机压制成。
8.根据权利要求7所述的一种铝空气燃料电池，其特征在于：加入二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂、导电炭黑和质量浓度为60％聚四氟乙烯粘结剂的质量比为3:3.5:3.5；加入N-甲基吡咯烷酮量为二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯、导电炭黑和聚四氟乙烯总质量的2～5倍。
9.根据权利要求7所述的一种铝空气燃料电池，其特征在于：使用热压机进行压制，热压温度为200～300℃；热压时间为10～30min。
10.根据权利要求7所述的铝空气燃料电池，其特征在于：所述氢氧化钠溶液浓度为4mol/L；缓蚀剂为锡酸钠与酪蛋白组成的复合缓蚀剂，其中锡酸钠浓度为0.05mol/L，酪蛋白浓度为0.6g/L。
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