一种三维多孔锂金属复合负极材料及制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种三维多孔锂金属复合负极材料及其制备方法与应用。该制备方法先将编织不锈钢网进行酸洗、干燥等预处理得到洁净干燥的不锈钢网集流体；随后在辉光离子渗氮炉中进行低温表面掺氮处理，处理温度为300～500℃，处理时间为0.1～5小时；最后通过压片机将所得的表面掺氮处理不锈钢网与锂片进行机械压合，以制得三维多孔锂金属复合负极材料。本发明专利技术制备方法可控性强，工艺简单，成本低廉，易于实现产业化，可用于锂金属电池电极材料制备工业，显著提升电极材料的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种三维多孔锂金属复合负极材料及制备方法与应用
本专利技术涉及一种锂金属电池，特别是涉及一种三维多孔锂金属复合负极材料及制备方法与应用，属于多孔金属材料和锂金属电池领域。
技术介绍
在全球能源与环境问题日趋紧迫的大背景下，可再生能源的获取与利用，以及高效安全的储能技术的研发一直是工业界和科学界关注的热点之一。锂离子二次电池作为能量存储器件，拥有高比能量、长循环寿命等优点，近十几年来其研究取得了长足进展，并在各类便携式电子设备和电动交通工具中获得了广泛应用。然而，随着各种高性能设备的不断涌现，特别是高巡航里程纯电动汽车的需求不断高涨，商业化的锂离子电池越来越难以满足其在能量密度、循环稳定性和安全性等方面的要求。锂离子二次电池的容量、循环寿命等性能指标主要是由其电极材料(正极和负极材料)所决定的。目前已知的正极材料种类主要为锂的金属盐，如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂三元材料等，主要发展方向是朝着高电压、高安全性发展，其比容量的提升相对有限。而目前商业上使用的负极材料为石墨，由于石墨的嵌锂过程为锂离子嵌入石墨片层的过程，整个过程体积膨胀较小(为12％)，因此具有较好的循环稳定性。但本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维多孔锂金属复合负极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)不锈钢网的预处理：先将编制的不锈钢网进行酸洗处理，然后用酒精超声振动清洗多次，最后将不锈钢网真空干燥；(2)表面掺氮：将步骤(1)中清洗干燥后的不锈钢网进行表面掺氮处理，得表面掺氮处理的不锈钢网；控制表面掺氮处理温度为300～500℃，时间为0.1～5小时，充入气体源为氨气，气压为250～300Pa；(3)压合：将步骤(2)所得表面掺氮处理的不锈钢网与锂片叠好，并置于压片机中，加压将两者压合成一体，获得三维多孔锂金属复合负极。

【技术特征摘要】
1.一种三维多孔锂金属复合负极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)不锈钢网的预处理：先将编制的不锈钢网进行酸洗处理，然后用酒精超声振动清洗多次，最后将不锈钢网真空干燥；(2)表面掺氮：将步骤(1)中清洗干燥后的不锈钢网进行表面掺氮处理，得表面掺氮处理的不锈钢网；控制表面掺氮处理温度为300～500℃，时间为0.1～5小时，充入气体源为氨气，气压为250～300Pa；(3)压合：将步骤(2)所得表面掺氮处理的不锈钢网与锂片叠好，并置于压片机中，加压将两者压合成一体，获得三维多孔锂金属复合负极。2.根据权利要求1所述的三维多孔锂金属复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的不锈钢网的材料为304或316不锈钢，不锈钢网的规格为500～1200目，丝径为0.03～0.05mm，厚度为0.05～0.15mm。3.根据权利要求1所述的三维多孔锂金属复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的酸洗使用质量分数为5～10％的稀盐酸进行，酸洗的温度为25-60℃，酸洗的时间为5～30分钟。4.根据权利要求1所述的三维多孔锂金属复合负...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁斌，梁杰铬，胡仁宗，杨黎春，刘军，朱敏，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44