CN108028392B - 具有部分引入金属催化剂的副反应阻止层的锂-空气电池的正极、具有所述正极的锂-空气电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种锂‑空气电池的正极及其制备方法，所述锂‑空气电池的正极包含具有部分引入的金属催化剂的副反应阻止层，且特别地，本发明涉及一种锂‑空气电池的正极及其制备方法，所述锂‑空气电池的正极包括具有零星地部分引入到其表面的金属催化剂的副反应阻止层。根据本发明的锂‑空气电池抑制了在正极活性材料与电解质之间的界面处的副反应，从而有效地降低了充电时的过电压，因此不会引起液体电解质的分解，这有效地延长了循环寿命。

Description

具有部分引入金属催化剂的副反应阻止层的锂-空气电池的 正极、具有所述正极的锂-空气电池及其制造方法
技术领域
本申请要求于2016年1月20日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2016-0006885号和于2017年1月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2017-0007064号的优先权和权益，通过参考将其全部内容并入本文中。
本发明涉及一种锂-空气电池的正极及其制造方法，所述正极包括具有零星地(sporadically)部分引入到其表面的金属催化剂的副反应阻止层。
背景技术
金属-空气电池是将诸如锂(Li)、锌(Zn)、铝(Al)、镁(Mg)、铁(Fe)、钙(Ca)和钠(Na)的金属用于金属电极(负极)中并使用空气中的氧作为正极活性材料的电池。另外，金属-空气电池通过使负极的金属离子与氧发生反应而发电，且与现有的二次电池不同，所述金属-空气电池不必预先在电池内部含有正极活性材料，这使得可以实现轻量化。另外，负极材料可以大量储存在容器中，并在理论上可以获得高容量和高能量密度。
金属-空气电池由金属电极(负极)和氧空气电极(正极)形成。当放电时，由于金属电极的氧化而形成金属离子，并且所产生的金属离子通过电解质迁移到氧空气电极。在氧空气电极中，外部氧溶解在氧正极的孔内的电解质中并被还原。
特别是在金属-空气电池中，锂-空气电池通常具有能够嵌入/脱嵌锂离子的负极和包含氧的氧化还原催化剂的具有空气中的氧作为正极活性材料的正极，并在正极与负极之间设置有锂离子传导介质。锂-空气电池的理论能量密度为3000Wh/kg以上，与锂离子电池相比，这对应于约10倍的能量密度。而且，锂-空气电池环境友好，并且与锂离子电池相比能够提供更高的安全性，因此已经取得了许多进展。
决定锂-空气电池的电化学性能的重要因素包括电解质体系、正极结构、优良的空气还原电极催化剂、碳载体的类型、氧压力等，且发生在锂-空气二次电池中的反应的式子如以下反应式1所示。
[反应式1]
氧化电极：
Figure GDA0002758143960000021
还原电极：4Li+O2→2Li2O V＝2.91V
2Li+O2→Li2O2 V＝3.10V
换句话说，在放电期间由负极产生的锂与正极的氧气相遇而产生锂氧化物，且氧被还原(氧还原反应：ORR)以产生氧阴离子。相反，在充电期间锂氧化物被还原，并且在氧被氧化的同时产生氧气(氧析出反应：OER)。
在放电期间产生的固体锂氧化物不能有利地溶解在有机溶剂中，并且以固体氧化物的形式存在。其积聚在碳电极即正极的反应位点中，阻断氧通道并抑制氧的扩散。换句话说，固体锂氧化物堵塞碳即正极的孔隙，还阻止氧与锂离子之间的接触，使锂氧化物的形成困难，因此容量难以显现并且二次电池的性能下降。另外，由于形成高电阻和过电压的副反应沉积物而导致在充电期间电荷的转移受到抑制，并且这导致液体电解质的分解反应，造成电池劣化的问题。
[现有技术文献]韩国专利申请未审公布的公布2015-0022095号，“Positiveelectrode material for metal air battery,and metal air battery including thesame(用于金属-空气电池的正极材料以及包含其的金属-空气电池)”
发明内容
技术问题
如上所述，锂-空气电池的固体锂氧化物和副反应沉积物在充电时提高过电压，降低充电和放电的能量效率并在液体电解质中引起溶剂分解，并且这种反应通常发生在碳基导体表面上的缺陷中。为了防止这种反应，通常使用金属或金属氧化物基催化剂，然而问题依然存在。
因此，本发明的一个方面通过从根本上阻断碳基导体与液体电解质之间的界面来提供具有降低的充电过电压和改善的循环寿命的锂-空气电池。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供一种用于锂-空气电池的正极，所述正极包括：涂布在多孔集电器的一个表面上的碳基导体；涂布在所述碳基导体的表面上的副反应阻止层；以及零星地部分引入到所述副反应阻止层的表面的金属催化剂，其中所述副反应阻止层是导电金属氧化物。
根据本发明的另一方面，提供一种包括所述正极的锂-空气电池。
根据本发明的另一方面，提供一种制备锂-空气电池用正极的方法，所述方法包括：i)将碳基导体涂布在多孔集电器上；ii)在所述碳基导体的表面上沉积副反应阻止层；以及iii)将金属催化剂引入到所述副反应阻止层，其中所述副反应阻止层包括导电金属氧化物。
有益效果
根据本发明的锂-空气电池抑制导电碳表面与电解质之间的界面处的副反应，由此不会引起液体电解质分解，这导致长期稳定性和循环寿命的提高。另外，通过另外负载在副反应阻止层表面上的催化剂粒子，有效地降低过电压，并且获得了抑制由高电压引起的液体电解质分解的效果。
附图说明
图1是示意性显示本发明的锂-空气电池的截面图。
图2显示了对根据本发明的实施例1与比较例1和2的充电和放电曲线进行比较的数据。
图3显示了对根据本发明的实施例1与比较例1和2的循环容量进行比较的数据。
具体实施方式
本发明的目的在于，通过在碳基导体即正极活性材料的表面上涂布副反应阻止层以阻断与液体电解质的接触，并向其引入金属催化剂，从而促进氧的氧化和还原反应。
下文中，将参考附属的示意图对本发明的优选实例进行详细说明。这种附图对应于用于描述本发明的一个实施方案，可以以各种不同的形式来实现，并且不限于本说明书。在附图中，为了清楚地描述本发明，不包括与描述不相关的部分，并且在整个说明书中相同的附图标记用于相同的元件。另外，附图中所示的构成要素的尺寸和相对尺寸与实际尺度无关，且为了清楚描述，可以减小或夸大。
在本说明书中，使用“～”表示的数值范围表示包括在“～”之前和之后记载的值分别作为最小值和最大值的范围。另外，在本说明书中，“它们的组合”是指除非另有说明，否则包括混合或组合两种以上元件并将其作为一种元件、以及将其各自用作单独元件两方面的意思，并且各种组合被认为是一种类型，与应用类型无关。
锂-空气电池的正极
图1是示意性显示本发明中提供的锂-空气电池的截面图。当参考该图以提供更具体的描述时，在以包括正极(100)、负极(200)、设置在其间的隔膜(300)和液体电解质(400)的方式形成的锂-空气电池中，正极(100)具有包括如下元件的结构：多孔集电器(10)；涂布在所述多孔集电器(10)的一个表面上的碳基导体(20)；涂布在所述碳基导体(20)的表面上的副反应阻止层(30)；以及零星地部分引入到副反应阻止层(30)的表面的金属催化剂(40)。
在本发明中，引入是指，通过在副反应阻止层(30)与金属催化剂(40)之间的静电引力或范德华引力，将金属催化剂(40)引导到副反应阻止层(30)并如同被掩埋或被涂布一样被装载。
本发明的多孔集电器(10)是具有透气性的多孔集电器，并且可以优选包括多孔碳浆(carbon pulp)和多孔碳纸，并且除此之外，还可以包括多孔三维集电器如泡沫金属、金属纤维、多孔金属、腐蚀的金属或具有不平整的正面和背面的金属、无纺布等。此外，碳基导体(20)内部也可能存在多个孔，并且通过增加包含氧的空气的透过性，这种孔具有多个活性位点、大的孔体积和高的比表面积，这在提供正极活性位点方面是优选的。
在本发明中，碳基导体(20)是纳米单位大小的粒子或结构，并且使用具有大比表面积和高导电率的多孔碳粉或碳结构是优选的。其实例优选包括选自如下结构中的一种：石墨基、活性炭基、炭黑基、碳纤维基、碳纳米结构及它们的组合，但不限于此。
特别地，通过使用导电金属氧化物对上述碳基导体(20)进行涂布以作为本发明中的副反应阻止层(30)，通过物理阻断碳基导体(20)与液体电解质(400)的接触来抑制副反应产物的沉积。当通过用这种导电金属氧化物涂布来改性表面时，除了与电解质的界面反应之外，界面处的低电阻性质还有助于电池性能的提高。
根据本发明的导电金属氧化物可以包括选自如下物质中的一种或多种：铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锑锡氧化物(ATO)、氟锡氧化物(FTO)、铝锌氧化物(AZO)、镁铟氧化物、镓锌氧化物(GZO)、镓铟氧化物、铟镓锌氧化物(IGZO)、铌锶钛氧化物(Nb-STO)、铟镉氧化物、硼锌氧化物(BZO)、SZO(SiO2-ZnO)、铟氧化物(In2O3)及它们的组合，并且优选使用铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。
在所述导电金属氧化物中，将在可见光区域带隙大、电阻值小且透过性高的透明导电氧化物(TCO)如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)用于太阳能电池、触控面板、热镜(heat mirror)、有机电致发光器件(OLED)和液晶显示器(LCD)中，尽管这些是金属氧化物，但其具有与金属等同的导电性，并且碳缺陷部分被完全覆盖以能够物理阻断与液体电解质(400)的接触，同时对正极提供导电性，因此其最优选作为本发明的副反应阻止层(30)。
另外，副反应阻止层(30)的厚度优选为5nm～30nm，且厚度小于5nm具有碳基导体(20)暴露于液体电解质(400)下的风险，并且厚度大于30nm会改变结构并减小碳基导体(20)的微孔的尺寸，使得难以装载大量的放电产物(例如Li2O2)。
作为本发明的金属催化剂(40)，优选使用能够削弱或破坏放电时产生的锂氧化物(Li2O2或Li2O)键的已知金属或金属化合物。例如，金属催化剂(40)是钌(Ru)、钯(Pd)、铂(Pt)、金(Au)、镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、锡(Sn)、钛(Ti)及它们的合金、它们的氧化物、它们的硫化物或它们的硒化物，并优选使用钌氧化物(RuO2)。
相对于100重量份的碳基导体(20)，以10～50重量份的量包含金属催化剂(40)，且作为这种金属催化剂(40)，在确保本发明的效果方面优选使用平均粒径为1nm～10nm的那些金属催化剂(40)。
制备锂-空气电池用正极的方法
具有上述构件的锂-空气电池用正极可以通过以下步骤制备：i)将碳导体涂布在多孔集电器上；ii)以包含所述碳导体的方式在所述碳导体的表面上沉积导电金属氧化物作为副反应阻止层；以及iii)将金属催化剂引入副反应阻止层。下文中，将详细描述各个步骤。
首先，将碳导体涂布在多孔集电器上。将上述碳基导体和粘合剂以9:1～7:3的重量比混合，并将制得物分散在溶剂中以制备浆料组合物，然后可以将该组合物涂布在多孔集电器上并干燥。
粘合剂具有促进碳基导体之间的结合的作用，并将其固定在集电器上。在本发明中，类型没有特别限制，并且可以使用本领域已知的任意粘合剂。例如，可以选择选自如下物质中的一种：丙烯酸类粘合剂、氟树脂类粘合剂、橡胶类粘合剂、纤维素类粘合剂、多元醇类粘合剂、聚烯烃类粘合剂、聚酰亚胺类粘合剂、聚酯类粘合剂、有机硅类粘合剂及它们的组合。更具体地，可以使用聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、它们的共聚物或纤维素，且还可以更优选使用聚偏二氟乙烯(PVDF)。
作为用于形成浆料的溶剂，可以使用水或有机溶剂，且作为有机溶剂，可以使用选自如下物质中的一种：异丙醇、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、丙酮及它们的组合。
在多孔基材上进行涂布的方法没有限制，且可以使用许多方法来实施涂布，所述方法为诸如刮刀涂布、浸涂、凹版涂布、狭缝模具涂布、旋涂、逗号涂布、棒涂、逆转辊涂布、丝网涂布或帽涂(cap coating)。
此外，在涂布之后，可在加热到100℃～150℃的真空烘箱中将制得物干燥12小时～36小时。通过干燥使浆料中包含的溶剂蒸发，有助于碳基导体与集电器之间的结合强度，并且碳基导体甚至均匀地分散在多孔集电器的内框内以用于结合。
接下来，通过以包含涂布的碳基导体的方式在整个多孔集电器表面上沉积导电金属氧化物来形成副反应阻止层。优选地，将选自上述导电金属氧化物中的一种干沉积在涂布有碳基导体的多孔集电器上，且作为一个实例，可以将溅射或热蒸发沉积的方法用于所述沉积。
更具体地，可以将离子束溅射、DC-溅射、RF-溅射或热蒸发沉积用于所述沉积，并且这些方法在室温下具有高沉积速率，释放无毒气体，具有操作简便性，具有安全性等，并且可以实现在大面积基板上的沉积。另外，这些方法具有易于控制副反应阻止层厚度，与原子层沉积(ALD)方法相比价格更便宜，以及批量生产相对均匀的沉积表面的优势。
接下来，通过将金属催化剂引入副反应阻止层来制备锂-空气电池用正极。将金属催化剂引入副反应阻止层的方法没有限制，并且作为一个实例，金属氧化物可以通过重复如下工艺来引入：将所制备的涂布有副反应层阻止层的碳基导体浸入装满金属前体的烧杯中，然后浸入蒸馏水中。金属氧化物可以通过如下的简单工艺来引入：在装满金属前体的烧杯中获得金属阳离子，并且在蒸馏水中获得氧阴离子。
通过上述方法制备的正极易于引入到锂-空气电池，并从根本上阻断电解质与碳基导体之间的接触。
锂-空气电池
如图1所示，本发明提供一种锂-空气电池，所述锂-空气电池包括：正极(100)；负极(200)；设置在其间的隔膜(300)；和含浸它们的液体电解质(400)。根据本发明一个实施方案的锂-空气电池包括设置在根据上述实施方案的多孔涂层的至少一个表面上的隔膜，并且可以具有金属-空气电池的常见构造和组件。本文中，在正极(100)中，多孔集电器(10)的形成有碳基导体(20)、副反应阻止层(30)和金属催化剂(40)的一个表面优选设置成浸渍到液体电解质(400)中。
当锂-空气电池运行时，电极(100、200)和与其邻接的液体电解质(400)发生副反应。换句话说，锂离子和液体电解质中的溶剂反应以生成碳酸锂或羧酸锂材料，且这导致电池性能下降。副反应通常发生在正极(100)而不是负极(200)中。因此，通过在本发明中以浸渍于液体电解质(400)中的方式设置副反应阻止层(30)和金属催化剂(40)，抑制在正极(100)中发生的副反应或有助于生成的反应物的分解。而且，获得了提高金属催化剂(40)本身的电化学反应性的效果，结果提高了循环特性并同时增加了锂-空气电池的电池容量。
图1示意性显示了根据本发明一个实施方案的锂-空气电池的截面结构。本文中，可以将本领域已知的那些用作正极、负极和电解质。
本发明的锂-空气电池使用上述正极(100)，尽管正极(100)的厚度没有特别限制，但厚度可以优选为10μm～100μm，更优选地，正极的厚度可以是20μm～60μm。
根据本发明的一个实施方案，负极(200)的负极活性材料可以选自：锂金属、锂金属基合金、锂化合物和锂嵌入材料。
特别地，锂金属基合金可以是锂与选自例如如下中的一种或多种材料的合金：Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Ma、Ca、Sr、Ba、Ra、Al和Sn，且锂化合物可以是通过与锂离子反应而可逆地形成含锂化合物的材料，例如可以是氧化锡(SnO2)、硝酸钛(TiN)或Recon。另外，锂嵌入材料是指能够可逆地嵌入或脱嵌锂离子的材料，例如可以是结晶碳、无定形碳或其混合物。
负极(200)的厚度没有特别限制，但可以为50μm以上。负极的厚度的上限没有特别限制，且随着厚度变大，会更有利，但考虑到商业化潜力，负极的厚度可以为50μm～500μm。
可以在正极(100)与负极(200)之间设置普通的隔膜(300)。隔膜(300)具有将电极物理隔开的功能，且可以使用通常用作隔膜的物质而没有特别限制。特别地，对液体电解质的离子迁移的阻力小且含液体电解质湿气的能力优异的那些隔膜是优选的。
另外，隔膜(300)能够在将正极(100)和负极(200)隔开并绝缘的同时使锂离子在正极与负极之间传输。这种隔膜(300)是多孔的，并且可以用不导电或绝缘材料形成。隔膜可以是诸如膜的独立构件，或者可以是添加到正极和/或负极的涂层。
具体地，可以单独或作为其层压物使用多孔聚合物膜，例如用聚烯烃类聚合物如乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物制备的多孔聚合物膜，或可以使用普通的多孔无纺布如由高熔点玻璃纤维或聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维制成的无纺布，然而隔膜不限于此。
根据本发明的一个实施方案，液体电解质(400)是包含可电离的锂盐和有机溶剂的非水液体电解质。例如，作为非水液体电解质的溶剂，可以使用：碳酸酯如碳酸亚乙酯(EC)或碳酸亚丙酯(PC)；链状碳酸酯如碳酸二乙酯；醚如1,2-二噁烷；腈如乙腈(AN)；或酰胺，然而，溶剂不限于此。这些溶剂可以单独使用或作为其多种的组合使用。
另外，作为锂盐，可以使用选自如下物质中的一种或两种以上：LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiN(SO2C2F5)2、Li(CF3SO2)2N、LiC4F9SO3、LiClO4、LiAlO2、LiAlCl4、LiF、LiBr、LiCl、LiI和LiB(C2O4)2、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2(Li-TFSI)、LiN(SO2C2F5)2和LiC(SO2CF3)3，然而，锂盐不限于此。锂盐可以以0.1M～2.0M范围内的浓度使用。当锂盐浓度包括在上述范围内时，电解质具有合适的电导率和粘度，因此可以表现出优异的电解质性能，并且锂离子可以有效迁移。
根据本发明的锂-空气电池的形式没有限制，可以是例如硬币型、平面型、圆柱型、喇叭型、钮扣型、片型或层压型。另外，根据本发明的锂-空气电池可以用于金属一次电池和金属二次电池两者中。锂-空气电池也可以用于电动车辆等中使用的大型电池中。此外，可以制造包括根据本发明的锂-空气电池作为单元电池的电池模块。
优选实施方案
下文中，将参考实例更具体地描述本发明，然而，如下实例不限制本发明的范围，并且将被解释为用于阐明本发明。
<实施例1>
步骤1.将正极活性材料涂布在多孔集电器上
向0.8g碳基导体(CNT)中添加1.695g在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶剂中溶解粘合剂(PVDF)的kf1100以制备初级浆料，使得导体对粘合剂之比为8:2。其后，另外添加25g的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)以制备可涂布的二次浆料。使用二次浆料在碳纸上进行刮刀涂布。涂布后，将制得物在预先加热至120℃的真空烘箱中干燥24小时以上。
步骤2.涂布副反应阻止层
为了涂布铟锡氧化物(ITO)层以作为副反应阻止层，使用溅射工艺。沉积工艺在室温下进行，并且在氩(Ar)气氛下进行以具有约10nm的厚度。
步骤3.引入金属催化剂
为了引入钌氧化物催化剂，制备钌前体溶液。在烧杯中，以具有10mM的浓度的方式制备了将氯化钌(RuCl2)溶解在蒸馏水中的前体溶液。在另一个烧杯中，制备相同量的蒸馏水，并加热到60℃。
将步骤2中的涂布有副反应阻止层的正极在包含钌离子的水溶液和加热到60℃的蒸馏水中分别浸渍15秒和30秒并取出的工艺重复5次。不包括单独的洗涤工艺，这是因为氧阴离子是从蒸馏水中装载的。将引入金属催化剂的锂-空气电池用正极在预先加热到120℃的真空烘箱中干燥24小时以上。
步骤4.制造锂-空气电池
使用步骤3中制备的正极，在氩(Ar)气氛下在手套箱中以硬币电池的形式组装锂离子电池。在由不锈钢制成的多孔下板(perforated lower plate)上，依次放置正极、隔膜(玻璃纤维)、锂负极、垫片、不锈钢硬币、弹簧和上板，并施加压力以组装硬币电池。作为液体电解质，使用溶解有1M LiTFSI的四乙二醇二甲醚(TEGDME)。
<比较例1>
使用仅涂布有碳基导体的正极，以与实施例1中相同的方式(除步骤2和步骤3之外)制造了锂-空气电池。
<比较例2>
使用在碳基导体上涂布钌氧化物即金属催化剂的正极，以与实施例1(除了步骤2之外)相同的方式制造了锂-空气电池。
<实验例1>
对于完成的硬币电池，在1个大气压的氧气氛下进行充电和放电实验。基于相对于碳重量为1000mAh/g的容量，以0.3C/0.1C的充电/放电速率进行充电和放电实验。将对使用碳基导体(CNT)正极和装载有副反应阻止层和催化剂层的正极的锂-空气电池之间的充电和放电曲线与循环容量的比较示于图2和图3中。
当检查图2中的充电和放电曲线时，实施例1的锂-空气电池比比较例1的锂-空气电池具有更低的电压，因此确定了过电压的降低，并且与比较例2相比尽管测得了稍高的过电压，但这是可以忽略的。另外，当检查图3的循环容量曲线时，比较例1的放电容量在进行了30个循环时大幅降低，并且在比较例2中，放电容量即使在进行20个循环之前已经大幅降低，而在实施例1中确认，初始放电容量可保持到直至进行了50个循环。
上文中，详细说明了本发明的优选实施例1，但本发明的权利范围不限于此，且本领域技术人员使用所附权利要求书中定义的本发明的基本概念完成的各种变体和改进也属于本发明的权利的范围。

Claims (10)

1.一种锂-空气电池用正极，所述正极包含：
多孔集电器；
涂布在所述多孔集电器的一个表面上的碳基导体；
涂布在所述碳基导体的表面上的副反应阻止层；和
零星地部分引入到所述副反应阻止层的表面的金属催化剂，
其中所述副反应阻止层包含导电金属氧化物，
其中所述导电金属氧化物包含选自如下物质中的一种：铟锡氧化物、铟锌氧化物、锑锡氧化物、氟化的锡氧化物、铝锌氧化物、镁铟氧化物、锌镓氧化物、镓铟氧化物、铟镓锌氧化物、铌锶钛氧化物、铟镉氧化物、BZO、SZO、铟氧化物及它们的组合。
2.根据权利要求1所述的锂-空气电池用正极，其中所述副反应阻止层的厚度为5nm～30nm。
3.根据权利要求1所述的锂-空气电池用正极，其中所述碳基导体包含选自如下中的一种：石墨基、活性炭基、炭黑基、碳纤维、碳纳米结构及它们的组合。
4.根据权利要求1所述的锂-空气电池用正极，其中所述金属催化剂为钌、钯、铂、金、镍、铜、银、锌、铅、镉、锡、钛及它们的合金、它们的氧化物、它们的硫化物或它们的硒化物。
5.根据权利要求1所述的锂-空气电池用正极，其中相对于100重量份的所述碳基导体，所述金属催化剂的含量为10重量份～50重量份。
6.根据权利要求1所述的锂-空气电池用正极，其中所述金属催化剂的平均粒径为1nm～10nm。
7.一种制备权利要求1所述的锂-空气电池正极的方法，所述方法包括：
i)将碳基导体涂布在多孔集电器上；
ii)在所述碳基导体的表面上沉积副反应阻止层；以及
iii)将金属催化剂引入所述副反应阻止层，
其中所述副反应阻止层包含导电金属氧化物。
8.根据权利要求7所述的制备锂-空气电池用正极的方法，其中使用溅射或热蒸发沉积来实施ii)中的沉积。
9.根据权利要求7所述的制备锂-空气电池用正极的方法，其中所述导电金属氧化物包含选自如下物质中的一种：铟锡氧化物、铟锌氧化物、锑锡氧化物、氟化的锡氧化物、铝锌氧化物、镁铟氧化物、锌镓氧化物、镓铟氧化物、铟镓锌氧化物、铌锶钛氧化物、铟镉氧化物、BZO、SZO、铟氧化物及它们的组合。
10.一种锂-空气电池，所述锂-空气电池包含：
锂负极；
正极；
设置在其间的隔膜；和
电解质，
其中所述正极是权利要求1～6中任一项所述的锂-空气电池用正极。
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