用于制作电极的多孔金属复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于制作电极的多孔金属复合材料，呈三维网状，开孔率为80~98%，厚度为0.1~0.5mm，平均孔径为100~500μm，在表面覆载厚度为0.01~0.05mm的石墨烯。上述材料的制备方法，在多孔金属材料作表面还原处理之后，将材料置于充入保护气体的化学气相沉积处理装置中，在300~500℃温度下，充入0.1~0.5MPa的常温为气态的烃类气体，并保温5~10h；冷却后，材料再经碱液清洗——水洗——干燥即可。本发明专利技术的用于制作电极的多孔金属复合材料具有较低的化学内阻，可有效提高电池电容量，缩短电池的充电时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
随着全球能源危机以及地球环境恶化问题的日趋严重，人们越来越重视新能源的使用，其中化学储能是目前应用最广泛、最成熟的技术之一。目前的新型化学储能元器件主要是各类型的化学电源及物理储电器件等。制作化学电源的正极电极材料主要使用泡沫多孔金属材料作为载体，然而多孔金属材料局限于技术的发展，无法有效改善材料本身的化学电阻，因此严重限制了化学电源的发展。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种具有较低化学电阻、可提高电池电容量、提高电池充电效率的多孔复合电极材料及其制备方法。本专利技术通过以下方案实现: 一种用于制作电极的多孔金属复合材料，呈三维网状，开孔率为80-98%，厚度为0.1-0.5mm，平均孔径为100-500 μ m，在表面覆载厚度为0.01-0.05mm的石墨烯。上述材料的制备方法，多孔金属材料作表面还原处理之后，将材料置于充入保护气体的化学气相沉积处理装置中，在300-500°C温度下，充入0.1-0.5MPa的常温为气态的烃类气体，并保温5~10h ;冷却后，材料再经碱液清洗一水洗—干燥即可。考虑到制造成本，所述烃类气体一般采用甲烷、乙炔、丙烯中的一种或多种混合气体。所述保护气体为氢气、氮气或惰性气体的一种或多种混合气体。与现有技术相比，本专利技术的优点体现于: 1.本专利技术的用于制作电极的多孔金属复合材料，通过在表面上覆载厚度0.01-0.05mm的石墨烯后，发现材料大大提升了电极材料的电子传导效率，可有效降低电极材料本身的化学内阻；另外，用于制作电极的多孔金属复合材料的厚度只有0.1-0.5_，使用本专利技术材料制备超级电容器或镍氢动力电池等化学电源，可在较短时间内完成充电过程，提高充电效率，同时电容量可提升20%以上。2.本专利技术提供的方法，工艺简单，制造成本低，易实现工业化生产。【附图说明】图1:本专利技术实施例1材料的外观示意图 图2:本专利技术实施例1材料的微观结构图。【具体实施方式】实施例1一种用于制作电极的多孔镍复合材料的制备方法，将开孔率为80%，厚度为0.1mm，平均孔径为100 μ m的泡沫镍材料置于温度为500°C，具有氢气还原气氛的热处理炉中进行表面还原处理3小时之后，将材料置于充入氢气与氮气的混合气体的化学气相沉积处理装置中，在300°C温度下，充入0.1MPa的甲烷气体，并保温10h，冷却后，材料再经碱液清洗，经水洗后干燥即可。实施例2 实施例1方法制备得到的用于制作电极的多孔镍复合材料，其外观示意图如图1所示，在电镜下观察的微观结构图如图2所示。通过检测，用于制作电极的多孔镍复合材料表面覆载的石墨烯厚度为0.01mm。将实施例1方法制备得到的用于制作电极的多孔镍复合材料与常规的泡沫镍材料进行对比检测，其检测结果见表一所示。从表一中的检测结果对比看出，本专利技术的用于制作电极的多孔镍复合材料其化学内阻比常规的泡沫镍低18%。表一不同材料的性能对比检测结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制作电极的多孔金属复合材料，其特征在于：呈三维网状，开孔率为80~98%，厚度为0.1~0.5mm，平均孔径为100~500μm，在表面覆载厚度为0.01~0.05mm的石墨烯。

【技术特征摘要】
1.一种用于制作电极的多孔金属复合材料，其特征在于:呈三维网状，开孔率为80~98%，厚度为0.1~0.5mm,平均孔径为100~500 μ m,在表面覆载厚度为0.θ1~θ.05mm的石墨稀。2.一种如权利要求1所述的用于制作电极的多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于:在多孔金属材料作表面还原处理之后，将材料置于充入保护气体的化学气相沉积处理装置中，在30(T500°C温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈红辉，肖进春，朱济群，钟建夫，
申请(专利权)人：常德力元新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43