铝空气电池作为一种新型高能量化学电源,其具有原料来源丰富、价格优廉、比能量高、使用寿命长等优点。以海水作为电解液的铝空气电池在海上航标灯、海军潜艇的动力电源等领域有广阔的应用前景,但空气电极极化现象严重,稳定性较差,影响了铝空气电池的进一步应用。本文研究以铝空气电池空气电极作为研究对象,采用溶胶-凝胶法合成钙钛矿型氧化物LaCoO₃作为空气电极的催化剂催化氧的还原反应。通过热重曲线确定干凝胶的煅烧温度。通过XRD、IR研究了溶剂的选择、硝酸钙的掺杂量、柠檬酸的加入量对制备出LaCoO₃颗粒催化氧还原反应性能的影响并通过正交试验优化LaCoO₃的制备工艺。通过粒度分析研究不同条件下制备的LaCoO₃的大小。通过比表面积研究不同溶剂制备LaCoO₃的比表面积。研究发现,当采用乙二醇作溶剂,以10℃/min的速率升至700℃并在此温度下煅烧2h,硝酸钙掺杂量为0.4即La_0.6Ca_0.4CoO₃,柠檬酸与金属离子的物质的量比为2:1时所制备的催化剂颗粒大小在200nm,比表面积达到63.59m²/g,对氧的吸附能力较强,催化剂性能较好。通过极化曲线、循环伏安、电化学阻抗谱、放电曲线等电化学方法研究了催化层中催化剂和PTFE的含量、防水透气层中造孔剂的含量以及空气电极的厚度对空气电极性能的影响。研究表明,当催化层中催化剂的质量分数为20%,PTFE的质量分数为20%时,催化层的催化性能较好,当防水透气层使用草酸铵作为造孔剂,造孔剂与乙炔黑的质量比为2:1时,防水透气层表面生成大量微孔,可以提高氧的气相传质速率,当空气电极厚度为2mm时,空气电极放电电压平稳,电压下降缓慢,电极性能较好。