磁诱导生长的钴纤维/金属锂复合电极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种磁诱导生长的钴纤维/金属锂复合电极材料及其制备方法和应用，本发明专利技术通过磁诱导水热反应在多种基底材料上得到定向生长的钴纤维，随后以熔融锂法复合制备钴纤维/金属锂复合材料。本发明专利技术钴纤维/金属锂复合电极材料能够有效缓释金属锂沉积过程中的体积变化，显著分散并降低反应电流密度，提升金属锂沉积过程中的电场分布均匀性并抑制枝晶生长，具有较高的高循环稳定性，倍率性能和库伦效率，可有效提高锂金属电池的电化学性能，在移动通讯、电动汽车、太阳能发电和航空航天等领域具有广阔的应用前景。等领域具有广阔的应用前景。等领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
磁诱导生长的钴纤维/金属锂复合电极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及锂金属复合负极材料
，具体涉及一种磁诱导生长的钴纤维与金属锂的复合电极材料的制备及其在锂金属负极中的应用。

技术介绍

[0002]近年来，锂离子电池作为储能装置广泛应用于各大电子器件当中。然而，锂离子电池的理论容量、能量密度较低，无法满足人们对于高比容量、高能量密度电池的需求。具有最高理论容量(3860mAh/g)、最低电化学电位(
‑
3.04V vs标准氢电极)的金属锂由此应运而生。若正极匹配硫，其能量密度更是高达2600Wh/kg。因此，近些年来锂金属电池备受科研人员的关注。
[0003]尽管金属锂的内在特性决定了金属锂电池具有高的能量密度，这却也给锂金属电池的商业化应用带来了巨大挑战。主要表现在以下几个方面。第一，锂枝晶形成和生长问题。实际上，金属离子的非均匀沉积现象普遍发生在众多金属当中，如金属锂、锌、铜、镍，银等。金属离子这种非均匀沉积特性使得金属在沉积过程中形成树枝状的形貌。而对于锂金属电池而言，在充放电过程中又会反复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁诱导生长的钴纤维/金属锂复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以四水合醋酸钴为溶质、水为溶剂，配置醋酸钴水溶液；(2)向溶液中加入水合肼，磁力搅拌，得到反应溶液；(3)将磁铁、基底材料依次放入水热内胆中，并倒入反应溶液，在150～300℃水热反应6～12h，得到水热反应产物；(4)取出水热反应产物，用水冲洗，冷冻干燥12～24h，得到生长钴纤维的基底材料；(5)通过熔融锂的方式将金属锂与钴纤维复合，得到钴纤维/金属锂复合材料。2.根据权利要求1所述的磁诱导生长的钴纤维/金属锂复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的醋酸钴水溶液的浓度为0.05mol/L～0.5mol/L。3.根据权利要求1所述的磁诱导生长的钴纤维/金属锂复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的四水合醋酸钴物质的量(mol)与水合肼的体积(L)比为0.5～2:1。4.根据权利要求1所述的磁诱导生长的钴纤维/金属锂复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，磁力搅拌的时间为10min～30min...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏新辉，仇钟，王秀丽，涂江平，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：