1.一种基于凝胶态可充放电光辅助的铁空气电池,其特征在于:是以TiO2‑CuO薄膜光电极作为空气电极,铁片作为金属电极,海藻酸钙水凝胶作为电解质组成的铁空气电池;
所述的一种基于凝胶态可充放电光辅助的铁空气电池,制备方法包括如下步骤:
1)TiO2‑CuO薄膜光电极的制备:利用电化学沉积法进行电沉积,将氧化亚铜沉积在TiO2薄膜上,得到TiO2‑Cu2O薄膜,然后置于马弗炉中高温煅烧,冷却得TiO2‑CuO薄膜光电极;
2)海藻酸钙水凝胶的制备:将海藻酸钠溶液与氢氧化钾溶液混合均匀,将所得溶液浸入氯化钙溶液中,得到海藻酸钙水凝胶;
3)以TiO2‑CuO薄膜光电极作为空气电极,铁片作为金属电极,海藻酸钙水凝胶作为电解质组成铁空气电池。
2.根据权利要求1所述的一种基于凝胶态可充放电光辅助的铁空气电池,其特征在于:步骤1),所述TiO2薄膜的制备方法,包括如下步骤:将去离子水、浓盐酸和钛酸正丁酯混合搅拌至澄清透明,将所得混合溶液和导电基底一同放入高压反应釜中,在170℃下反应4h,冷至室温后取出,去离子水洗涤,室温晾干后,置于马弗炉中,500℃下煅烧2h,获得在导电基底上负载有TiO2薄膜。
3.根据权利要求2所述的一种基于凝胶态可充放电光辅助的铁空气电池,其特征在于:按体积比,去离子水:浓盐酸:钛酸正丁酯=7.5:7.5:1。
4.根据权利要求2所述的一种基于凝胶态可充放电光辅助的铁空气电池,其特征在于:步骤1),具体为:将CuSO4·5H2O和乳酸溶于去离子水中,用NaOH溶液调pH至11~12之间,所得溶液作为沉积液,以Pt丝作为对电极,Ag/AgCl为参比电极,负载有TiO2薄膜的导电基底为工作电极,利用电化学沉积法进行电沉积,将氧化亚铜沉积在TiO2薄膜上,得到TiO2‑Cu2O薄膜,然后置于马弗炉中,550℃下煅烧2h,冷却,得TiO2‑CuO薄膜光电极。
5.根据权利要求4所述的一种基于凝胶态可充放电光辅助的铁空气电池,其特征在于:按质量比,CuSO4·5H2O:乳酸=1:10~11。
6.根据权利要求4所述的一种基于凝胶态可充放电光辅助的铁空气电池,其特征在于:所述电沉积是,偏压‑0.5V下电沉积600~650s。
7.根据权利要求1所述的一种基于凝胶态可充放电光辅助的铁空气电池,其特征在于:步骤2),具体为:将质量百分浓度为1%的海藻酸钠溶液与浓度为1M氢氧化钾,按体积比6:1混合均匀,将所得溶液浸入浓度为0.05g/mL的氯化钙溶液中,得到海藻酸钙水凝胶。