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本文对空气电极催化剂的合成及机理、空气扩散电极的结构、配方和制作方法，进行了比较系统的探索和研究。采用溶胶凝胶法合成空气扩散电极的催化材料；对双层空气扩散电极的配方进行了全面的优化。同时，还采用测量稳态极化曲线，X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析测试手段，对空气扩散电极催化材料、空气扩散电极界面结构与性能的关系等作了较深入的研究。
催化剂的制备实验中，采用溶胶凝胶法制备的具有尖晶石结构的LiMn2-xCoxO4催化剂，并对x的值进行了优化，实验结果表明，以LiMn1 8Co0 2O4为催化剂的空气电极具有最好的综合电化学性能。