1.一种空气电池纳米纤维阴极,其特征在于,所述空气电池纳米纤维阴极是以聚丙烯腈(PAN)为成纤基体材料,通过静电纺丝方法,在电场力下使静电纺丝溶液在经溶剂挥发后形成纳米尺寸的纤维,在接地的金属滚筒上收集后得到含有苯胺单体的PAN纳米纤维膜;而后,将苯胺单体通过化学氧化的方法在PAN纳米纤维中原位聚合,最终得到聚苯胺-聚丙烯腈纳米纤维阴极材料;
其中,所述静电纺丝溶液由PAN、苯胺单体和纺丝溶剂二甲亚砜组成,所述PAN的质量分数为20%,苯胺单体的质量分数为10%,溶剂的质量分数为70%。
2.一种制备权利要求1所述空气电池纳米纤维阴极的方法,其特征在于,所述方法的具体步骤如下:(1)配制静电纺丝溶液:在PAN粉体中加入苯胺单体,混合后加入溶剂二甲亚砜,搅拌使其溶解均匀;
(2)纳米纤维前驱体制备:将静电纺丝溶液置于针筒中,在电场力下使静电纺丝溶液在经溶剂挥发后形成纳米尺寸的纳米纤维;
(3)苯胺的原位氧化聚合:将得到的纳米纤维在过硫酸铵溶液中浸泡后,在冰水浴中反应10小时;反应后清洗干燥,得到聚苯胺-聚丙烯腈纳米纤维。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中纳米纤维前驱体制备具体方法为:将静电纺丝溶液置于针筒中,纺丝溶液的推进速度为1.0-5.0 ml/h,环境温度为
20-60°C,喷嘴直径为1.5-2.0 mm,接收距离为10-20 cm,纺丝电压为9-10kV,使用接地的滚筒接收纤维。
4.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述步骤(3)中的过硫酸铵溶液的pH为2.5-
3.5。
5.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述步骤(3)中的过硫酸铵溶液浓度为0.03-
0.05 g/mL。
6.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述步骤(3)中的清洗干燥是采用蒸馏水清洗后,通过真空干燥,所述干燥温度为55-60℃。
7.一种空气电池的制备方法,其特征在于,所述方法为以权利要求1所述空气电池纳米纤维阴极为阴极,采用锌板为阳极,含有0.02 g/ml醋酸锌的PVA凝胶为聚电解质,组成空气电池。