金属锂复合材料及其制备方法、多层金属锂复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种金属锂复合材料的制备方法，包括：S1)将第一大孔材料浸泡于溶液中，得到浸泡后的大孔材料；所述溶液中含有多孔碳材料和/或多孔碳材料前驱体；S2)将所述浸泡后的大孔材料干燥后，进行退火处理，得到处理后的材料；S3)将金属锂负载于所述处理后的材料的内部和/或表面，得到金属锂复合材料。与现有技术相比，本发明专利技术利用多孔碳材料在大孔材料的孔隙内构建多级孔道结构，从而构筑多级的电解液与金属锂接触界面，同时将金属锂分割并束缚在微米尺度的空间内，利于金属锂的充分反应和沉积；多级结构为电子的传导提供了三维通路，抑制金属锂枝晶的生长，使金属锂复合材料具有较高的比容量、较好的倍率性能和较好的循环稳定性。

Metal lithium composites and their preparation methods, multilayer lithium metal composites and their preparation methods

【技术实现步骤摘要】
金属锂复合材料及其制备方法、多层金属锂复合材料及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种金属锂复合材料及其制备方法、多层金属锂复合材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池在移动设备及其电动汽车等领域的广泛应用，对锂离子电池的能量密度与功率密度提出了更高的要求。正极材料的开发和研究日趋完善，对于提高锂离子电池整体的性能，研究高性能的负极材料具有极大的前景。锂金属，以其高比容容量，质量轻和电位低等优势，常被认为是最终的锂离子电池负极材料。然而锂金属因其活泼性和充放电过程中不可避免的枝晶阻碍了其进一步的发展。以往的研究大多集中在电解液的改性上，以期在锂金属表面形成稳定的SEI膜，阻碍枝晶的生长，或者对金属锂表面进行钝化改性，制备稳定的钝化膜，也是常被使用的技术方案。近些年来，由于纳米材料与组装技术的发展，诸多材料能被制作成多孔结构的自支撑基体材料，而通过不同的方式可以将金属锂负载于多孔材料基体的内部，将以往的金属锂箔电极分散在多孔基体内部，来增强其在沉积和剥离过程中的可逆能力。在金属锂的沉积过程中，电解液与金属锂的界面是主要的反应位点。但以往的金属锂研究过程中，都是采用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属锂复合材料的制备方法，其特征在于，包括：S1)将第一大孔材料浸泡于亲锂性纳米材料溶液中，得到浸泡后的大孔材料；所述亲锂性纳米材料溶液中含有亲锂性纳米材料与多孔碳材料和/或多孔碳材料前驱体；S2)将所述浸泡后的大孔材料干燥后，进行退火处理，得到处理后的材料；S3)将金属锂负载于所述处理后的材料的内部和/或表面，得到金属锂复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种金属锂复合材料的制备方法，其特征在于，包括：S1)将第一大孔材料浸泡于亲锂性纳米材料溶液中，得到浸泡后的大孔材料；所述亲锂性纳米材料溶液中含有亲锂性纳米材料与多孔碳材料和/或多孔碳材料前驱体；S2)将所述浸泡后的大孔材料干燥后，进行退火处理，得到处理后的材料；S3)将金属锂负载于所述处理后的材料的内部和/或表面，得到金属锂复合材料。2.一种多层金属锂复合材料的制备方法，其特征在于，包括：S1)将第一大孔材料浸泡于亲锂性纳米材料溶液中，得到浸泡后的大孔材料；所述亲锂性纳米材料溶液中含有亲锂性纳米材料与多孔碳材料和/或多孔碳材料前驱体；S2)将所述浸泡后的大孔材料干燥后，进行退火处理，得到处理后的材料；S3)将金属锂负载于所述处理后的材料的内部和/或表面，得到金属锂复合材料；S4)将第二大孔材料复合于所述金属锂复合材料表面，得到多层金属锂复合材料。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一大孔材料与第二大孔材料各自独立地选自金属泡沫材料、石墨烯泡沫材料、高分子泡沫材料、活性炭纤维布、碳化海绵与碳化树木中的一种或多种；所述第一大孔材料与第二大孔材料的孔径各自独立地为0.01～1.0mm；孔隙率各自独立地为30％～90％；通孔率各自独立地为100％～95％；体积密度各自独立地为0.05～0.9mg/cm3。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述多孔碳材料和/或多孔碳材料前驱体选自氧化石墨烯、石墨烯、还原氧化石墨烯、碳纳米管、细菌纤维素、碳化棉布、金属有机骨架化合物、多孔碳与石墨烯空...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓伟，朱文华，周旭峰，刘兆平，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33