三维多孔金属锂阳极的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三维多孔金属锂阳极的制备方法，该方法包括：将多孔炭材料溶于金属盐溶液中，得到混合溶液，混合溶液搅拌后依次经过清洗、过滤和干燥，得到黑色物料；将黑色物料在惰性气氛下热处理后，依次经过清洗、过滤和干燥，得到金属氧化物纳米粒子负载的多孔炭材料；将金属氧化物纳米粒子负载的多孔炭材料作为活性材料进行涂片，得到极片；通过冷轧或电沉积的方法在极片上嵌锂，得到金属锂阳极。本发明专利技术提供的纳米晶粒子负载锂金属活性材料制备方法操作简单、适合大规模产业化生产，得到的三维多孔金属锂阳极不仅可以缓解充放电过程中的巨大体积膨胀，还可以通过亲锂纳米粒子解决导电骨架容易堵塞孔洞的问题。

【技术实现步骤摘要】
三维多孔金属锂阳极的制备方法
本专利技术涉及储能材料及纳米
，具体涉及一种三维多孔金属锂阳极的制备方法。
技术介绍
锂离子电池在近30年来得到了快速发展，在手机、数码相机、电动汽车等方面都有较多应用，但是随着人们需求的提升，对锂离子电池能量密度的要求越来越高，石墨阳极已经接近其理论极限，为了达到350Wh/kg或更高的能量密度，寻求更高能量密度的正负极材料是目前研究人员的热点。锂金属阳极凭借其超高的比能量、超低的电化学势和较低的密度，被誉为阳极材料中的“圣杯”，以锂金属阳极组装的的锂三元电池、锂硫电池、锂氧电池等因其能量密度高、成本低、环境友好等显著优势，已经成为新能源电池领域的研究热点。锂金属阳极在充放电过程中发生的反应为Li++e＝Li，不同于锂离子电池的嵌入脱出机制，锂金属阳极的无宿主沉积使得锂金属电池在充放电过程中的体积效应为无限大，且锂沉积过程中的枝晶生长问题使得金属锂阳极的库伦效率较低，这进一步恶化了金属锂阳极的电池性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种三维多孔金属锂阳极的制备方法，旨在解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维多孔金属锂阳极的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)将多孔炭材料溶于金属盐溶液中，得到混合溶液，混合溶液搅拌后依次经过清洗、过滤和干燥，得到黑色物料；/n(2)将黑色物料在惰性气氛下热处理后，依次经过清洗、过滤和干燥，得到金属氧化物纳米粒子负载的多孔炭材料；/n(3)将金属氧化物纳米粒子负载的多孔炭材料作为活性材料进行涂片，得到极片；/n(4)通过冷轧或电沉积的方法在极片上嵌锂，得到金属锂阳极。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维多孔金属锂阳极的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将多孔炭材料溶于金属盐溶液中，得到混合溶液，混合溶液搅拌后依次经过清洗、过滤和干燥，得到黑色物料；
(2)将黑色物料在惰性气氛下热处理后，依次经过清洗、过滤和干燥，得到金属氧化物纳米粒子负载的多孔炭材料；
(3)将金属氧化物纳米粒子负载的多孔炭材料作为活性材料进行涂片，得到极片；
(4)通过冷轧或电沉积的方法在极片上嵌锂，得到金属锂阳极。


2.如权利要求1所述的三维多孔金属锂阳极的制备方法，其特征在于，所述多孔炭材料的孔径为50-500nm，壁厚为2-50nm，比表面积为50-500m3/g。


3.如权利要求1所述的三维多孔金属锂阳极的制备方法，其特征在于，所述金属盐为硝酸铜、乙酸铜、硝酸镍、乙酸镍、硝酸铋、乙酸铋、硝酸镁、醋酸镁、硝酸锌、醋酸锌、硝酸铟、乙酸铟、硝酸锡、乙酸锡、硝酸银、醋酸银中的一种或多种。


4.如权利要求1所述的三维多孔金属锂阳极的制备方法，其特征在于，所述金属盐溶液的溶剂为水和乙醇。


5.如权利要求1所述的三维多孔金属锂阳极的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的混合温...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪波，赖延清，高春晖，董庆元，张凯，张治安，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43