一种修饰有非贵金属涂层的三维集流体制造技术

本发明专利技术公开了一种修饰有非贵金属涂层的三维集流体，所述非贵金属涂层为镍、铁、锌、镁、铝、锡、铜任意一种的纳米颗粒，所述纳米颗粒的直径为1‑1000nm。本发明专利技术还公开了所述三维集流体的制备方法以及由其制成的金属二次电池负极。本发明专利技术提供的三维集流体具有原料易得、成本低、易操作，适合大规模化生产等优点，且具有很高的亲锂性，加速了对熔融锂的渗透速率，降低成核过电位，实现金属的均匀沉积，抑制枝晶生长，具有更好的恒流充放电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种修饰有非贵金属涂层的三维集流体
本专利技术属于电化学领域，具体涉及一种修饰有非贵金属涂层的三维集流体，其制备方法以及由其制成的金属二次电池负极。
技术介绍
随着便携式电子设备、电动汽车和智能电网存储等储能设备的不断发展，直接使用锂、钠、钾和镁等金属负极的二次电池因具有高的能量密度得到了广泛应用。以金属锂二次电池为例，因为其高的理论比容量(3860mAhg-1)、低的还原电位(相对于标准氢电极为-3.04V)及较轻的质量，其组装的二次电池，比如Li-O2电池和Li-S电池的能量密度是目前商业的锂离子电池的数倍，具有重要的科学和应用价值。金属负极目前存在很多问题，一是金属离子在沉积-析出过程不均匀沉积，形成树枝状枝晶，容易导致电池内部短路，带来严重的安全隐患。二是金属活性高，易与有机液体电解液反应形成不稳定的固态电解质界面(SEI)，导致低的沉积-析出效率。三是金属在沉积-析出过程中会出现较大的体积膨胀和收缩。因此，迫切需要开发出安全、高效的金属负极。为了解决上述金属负极的相关问题，研究者们已经开展了很多工作，比如优化电解液组分，设计界面保护层，开发固体电解质及构建新的三维电流集流体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修饰有非贵金属涂层的三维集流体，其特征在于：所述非贵金属涂层为镍、铁、锌、镁、铝、锡、铜任意一种的纳米颗粒，所述纳米颗粒的直径为1‑1000nm。

【技术特征摘要】
1.一种修饰有非贵金属涂层的三维集流体，其特征在于：所述非贵金属涂层为镍、铁、锌、镁、铝、锡、铜任意一种的纳米颗粒，所述纳米颗粒的直径为1-1000nm。2.如权利要求1所述修饰有非贵金属涂层的三维集流体，其特征在于：所述三维集流体为碳纤维。3.一种制备权利要求2所述修饰有非贵金属涂层的三维集流体的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将三维集流体碳纤维裁剪后置于强酸中，60-150℃水浴条件下搅拌2-20h，取出后用超纯水将碳纤维洗净，烘干；(2)将碳纤维放进浓度为0.01-2mol/L的硝酸镍溶液中，40-100℃条件下保温1-10h，取出后烘干；(3)接着将碳纤维在惰性气体氛围下进行高温煅烧使碳纤维石墨化，冷却至室温后再置于还原气体中进行退火，使镍离子还原成纳米镍并负载于碳纤维表面。4.如权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶欢，冯泳强，曹菲菲，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42