一种亲锂杂原子和金属氧化物共掺杂的三维纤维框架锂电池负极及制备制造技术

一种亲锂杂原子和金属氧化物共掺杂的三维纤维框架锂电池负极及制备，属于锂电池负极技术领域。具体制备：在明胶溶液中合成氢氧化锌，形成分散均匀的悬浊液；利用静电纺丝技术将上述悬浊液纺在铜箔表面，形成静电纺丝纤维膜，之后在室温下静置令溶剂挥发完，形成带有明胶纺丝膜的铜箔；加热，使得氢氧化锌转化为氧化锌；将修饰过的铜箔与金属锂片组装成纽扣电池，静置10小时后，利用电化学沉积方法使得金属锂沉积在修饰过的铜箔上；将纽扣电池拆解并取出铜箔即得到所需金属锂负极。解决了锂负极在电池循环过程中锂枝晶的产生及生长问题，具有优异的循环稳定性。

Preparation of a three-dimensional fiber frame lithium battery anode Co doped with lithium heteroatom and metal oxide

【技术实现步骤摘要】
一种亲锂杂原子和金属氧化物共掺杂的三维纤维框架锂电池负极及制备
本专利技术涉及一种亲锂杂原子和金属氧化物共掺杂的三维纤维框架锂电池负极的设计制备方法及所得锂负极，属于储能器件，能源材料领域。
技术介绍
新型的可再生能源，诸如水能、太阳能等的利用，电动汽车等的逐步市场化，各种便携式设备的快速发展，均需要高效实用的能量储运体系，但是对于新型的“绿色”储能器件，在关切其“绿色”的同时，能够决定其是否适合工业化应用的关键是其是否具有高功率密度、高能量密度等重要指标。新型的电源体系，特别是二次电池是目前重要的“绿色”储能装置。自20世纪90年代首次推出以来，锂离子电池作为便携式设备市场中的主流产品之一，已有20多年的历史，是最常见的可充电电源之一，金属锂具有很高的电负性，同时在所有金属中具有最低的密度，因此具有最高的比容量(3861mAhg-1)，被认为是最佳的可再充电池负极。但是锂负极在使用过程中存在严重的问题——锂枝晶的产生及生长，一方面，锂枝晶在在发展生长到一定的程度时会与负极分离进入电解液中形成“死锂”，从而降低负极金属的利用率，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亲锂杂原子和金属氧化物共掺杂的三维纤维框架锂电池负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)在明胶溶液中二水合醋酸锌和一水合氢氧化锂原位反应合成氢氧化锌，形成分散均匀的悬浊液；/n(2)利用静电纺丝技术将上述悬浊液纺在铜箔表面，形成静电纺丝纤维膜，之后在室温下静置令溶剂挥发完，形成带有明胶纺丝膜的铜箔；/n(3)将带有明胶纺丝膜的铜箔在180℃下加热，使得氢氧化锌转化为氧化锌；/n(4)将修饰过的铜箔与金属锂片组装成纽扣电池，静置10小时后，利用电化学沉积方法使得金属锂沉积在修饰过的铜箔上；/n(5)将纽扣电池拆解并取出铜箔即得到所需金属锂负极。/n

【技术特征摘要】
1.一种亲锂杂原子和金属氧化物共掺杂的三维纤维框架锂电池负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在明胶溶液中二水合醋酸锌和一水合氢氧化锂原位反应合成氢氧化锌，形成分散均匀的悬浊液；
(2)利用静电纺丝技术将上述悬浊液纺在铜箔表面，形成静电纺丝纤维膜，之后在室温下静置令溶剂挥发完，形成带有明胶纺丝膜的铜箔；
(3)将带有明胶纺丝膜的铜箔在180℃下加热，使得氢氧化锌转化为氧化锌；
(4)将修饰过的铜箔与金属锂片组装成纽扣电池，静置10小时后，利用电化学沉积方法使得金属锂沉积在修饰过的铜箔上；
(5)将纽扣电池拆解并取出铜箔即得到所需金属锂负极。


2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)明胶溶液质量浓度为8-15wt％。


3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，明胶溶液的溶剂由水和三氟乙醇在质量比为1：1的条件下组成。


4.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，二水合醋酸锌和一水合氢氧化锂的摩尔比1：2；使得最终Zn(OH)2的浓度为0.1wt％-1wt％。


5.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雅钦，孙小刚，李承明，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11