一种以三维导电碳材料为基底的有机亲锂复合负极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种以三维导电碳材料为基底的有机亲锂层复合负极，首先将三维导电碳材料进行表面氧化改性处理；然后将改性后的三维碳材料与四氨基酞菁进行酰胺化反应，将四氨基酞菁修饰于碳材料的表面；最后在保护气氛下进行高温熔融锂沉积，制得有机亲锂层复合负极。本发明专利技术通过对锂金属电池负极材料进行多尺度设计，在锂的沉积基底材料上制造丰富的亲锂活性位点，利用亲锂基团分散界面锂离子流，引导Li

【技术实现步骤摘要】
一种以三维导电碳材料为基底的有机亲锂复合负极及其制备方法
本专利技术属于锂电池
，具体涉及一种以三维导电碳材料为基底的有机亲锂复合负极及其制备方法。
技术介绍
随着电动汽车、储能设备的快速发展，人们对于锂电池的续航里程和安全性的要求也越来越高，对于具有高能量密度、优异电化学性能锂电池的研究更具现实意义。在众多的锂电池负极材料中，金属锂由于其低密度(0.534gcm-3)，高理论比容量(3860mAhg-1)和低电势(-3.04V，相对于标准氢电极)被认为是最理想的锂电池负极材料。锂金属是一种碱性金属，其离子半径是所有金属中最小的，这一特性使其具有优良的电荷传输动力学；另外，锂金属电位最低，具有很高的反应活性。因此，锂金属电池受到学术界和产业界越来越多的关注。然而，锂金属电池在实际应用中却面临着很大挑战，锂与电解液接触时，在其表面会形成一层固体电解质界面膜(SEI)，在锂的沉积/溶解过程中巨大的体积变化会使SEI膜反复破裂，造成SEI膜的不稳定，从而影响电池的循环效率；其次，金属锂在电解液中倾向于以枝晶状的形态沉积，当锂枝晶生长到一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以三维导电碳材料为基底的有机亲锂复合负极，其特征在于，首先对三维导电碳材料进行表面氧化改性处理，然后引入四氨基酞菁进行酰胺化改性，最后在保护气氛下，进行高温熔融锂沉积而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种以三维导电碳材料为基底的有机亲锂复合负极，其特征在于，首先对三维导电碳材料进行表面氧化改性处理，然后引入四氨基酞菁进行酰胺化改性，最后在保护气氛下，进行高温熔融锂沉积而成。


2.根据权利要求1所述的有机亲锂复合负极，其特征在于，所述酰胺化改性步骤为：将经氧化改性后的三维碳材料浸渍于四氨基酞菁溶液中，并加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐和N,N-羟基琥珀酰亚胺，得混合溶液，进行常温搅拌反应。


3.根据权利要求2所述的有机亲锂复合负极，其特征在于，所述混合溶液中四氨基酞菁的浓度为0.6～1.4mg/mL；1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐的浓度为20～40mg/mL；N,N-羟基琥珀酰亚胺的浓度为24～48mg/mL。


4.根据权利要求1所述的有机亲锂复合负极，其特征在于，所述三维碳材料为碳布、碳纸、碳毡、碳纳米管、碳纳米片、三维石墨烯中的一种。


5.权利要求1～4任一项所述以三维导电碳材料为基底的有机亲锂复合负极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将三维碳材料进行表面除杂和氧化改性处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：谌伟民，王洪峡，陈志高，喻发全，蔡宁，薛亚楠，王建芝，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42