一种具有保护层的铝离子电池集流体制造技术

本发明专利技术涉及一种铝离子电池集流体，特别是涉及一种具有保护层的铝离子电池集流体，属于电池领域。本发明专利技术的目的是为了解决现有铝离子电池体系中使用价格低廉集流体导致化学、电化学性能不稳定的问题，提供一种具有保护层的铝离子电池集流体。所述集流体使用导电金属化合物作为金属基底的保护层，金属基底与导电金属化合物统一构成电池的集流体部分。所述集流体及使用该集流体的铝离子电池的化学、电化学性能稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种具有保护层的铝离子电池集流体
本专利技术涉及一种铝离子电池集流体，特别是涉及一种具有保护层的铝离子电池集流体，属于电池领域。
技术介绍
近几年新兴的铝离子电池依靠其优势得到了广泛的关注，其主要优势包括铝元素地表储存丰富，解决资源匮乏问题，使用非易燃且电化学稳定的离子液体电解液，解决安全性问题，铝金属负极具有很高的理论比容量(2978mAhg-1and8034mAhL-1)。但是目前正在发展的铝离子电池同样面临需要解决的问题，包括集流体问题、铝负极腐蚀问题以及电解液成本高昂等问题。其中目前使用效果好的集流体多为具有惰性特征的且在该电解液体系中相应电压范围内性能稳定金属钽箔以及钼箔，但是此类金属资源储存少，价格昂贵，与此同时也有少数研究者使用价格低廉的金属镍箔以及钛箔等，但是这些金属箔片都存在化学以及电化学不稳定性问题，所以难以在铝电池体系中稳定的工作，这些问题都严重阻碍了铝离子电池的进一步发展。少数研究学者目前已经对铝离子电池体系中的集流体进行了初步的研究：Y.Tak等人(Y.Oh,G.Lee,Y.Tak,ChemElectroChem.2018,5,22,3348-335.)对集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有保护层的铝离子电池集流体，其特征在于：由金属基底层和保护层构成；所述金属基底包括：纯金属钛、铜、铝、不锈钢、铁或镍；所述保护层为化学以及电化学性能稳定的导电金属化合物。

【技术特征摘要】
1.一种具有保护层的铝离子电池集流体，其特征在于：由金属基底层和保护层构成；所述金属基底包括：纯金属钛、铜、铝、不锈钢、铁或镍；所述保护层为化学以及电化学性能稳定的导电金属化合物。2.如权利要求1所述的一种具有保护层的铝离子电池集流体，其特征在于：所述导电金属化合物包括：钛-碳化合物、钛-氮化合物、硼-钛化合物、碳-钨化合物、硅-碳化合物或钛-碳-氧化合物。3.制备如权利要求1或2所述的一种具有保护层的铝离子电池集流体的方法，其特征在于：将金属基底进行超声清洗干净，置于坩埚并移入加热管内，用惰性气体排完管内空气，然后整体置于高温反应炉中，并置于温区，通入含碳源气体与氢气共混；或者通入含氮源气体；或者通入含硼源气体；恒温直至反应完成，分别得到具有导电金属碳化物、氮化物、硼化物保护层的集流体。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：含碳源气体包括甲烷、乙烷或乙炔；含氮源气体包括氨气或氮气；含硼源气体包括氢化硼。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述金属基底的厚度为0.01mm～10mm；所述高温不高于3000℃；所述恒温反应时间不超过20h。6.采用如权利要求1或2所述的集流体制备的电池，其特征在于：包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋维力，陈浩森，陈丽丽，焦树强，方岱宁，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11