一种钾金属电池负极及其制备方法和应用、钾金属电池技术

本发明专利技术涉及钾金属电池技术领域，尤其涉及一种钾金属电池负极及其制备方法和应用、钾金属电池。本发明专利技术提供的钾金属电池负极，包括金负载的泡沫铜集流体和钾片；所述钾片镶嵌在所述金负载泡沫铜集流体的孔隙结构中。本发明专利技术中，所述泡沫铜集流体中的三维多孔结构限制了循环过程中钾负极的体积膨胀；金具有较低的成核过电位，是电池循环过程中钾离子的优先沉积位点，能够使钾金属沉积更加均匀，从而抑制了枝晶的生长。因此，所述钾金属电池负极能够显著减小循环过程中钾金属的体积膨胀和抑制枝晶的生长，实现较高的库伦效率、较长的循环寿命和优秀的倍率性能。命和优秀的倍率性能。命和优秀的倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种钾金属电池负极及其制备方法和应用、钾金属电池


[0001]本专利技术涉及钾金属电池
，尤其涉及一种钾金属电池负极及其制备方法和应用、钾金属电池。

技术介绍

[0002]在传统二次电池中，锂离子电池具有非常高的能量密度、工作电压高、环境友好和无记忆效应等优势，在市场中占据较大份额。但是随着不断的发展，商业锂离子电池的正极和负极已接近其理论容量，能量密度提升遇到瓶颈。而随着便携式电子设备、电动车辆和智能电网的快速发展，人们对大容量电池的需求却日益增加。因此，金属电池又回到了科学研究人员的视野。锂金属负极由于其超高的理论比容量(3860mA
·
h
·
g
‑1)和极低的还原电势(
‑
3.04Vvs SHE)被认为是理想的负极材料。但是锂资源相对稀少(地球上质量百分数为0.0017％)且地域分布不均，这些因素极大地限制了其广泛应用。而与锂相比，钾含量丰富且化学性质相似。因此，金属钾适合于在电池设备中大规模应用。所以钾金属电池被认为是下一代储能设备。此外，在有机溶剂中，碱金属中K...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钾金属电池负极，其特征在于，包括金负载的泡沫铜集流体和钾片；所述钾片镶嵌在所述金负载泡沫铜集流体的孔隙结构中。2.权利要求1所述钾金属电池负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将泡沫铜在氯金酸溶液中进行浸渍，得到金负载的泡沫铜集流体；将所述金负载的泡沫铜集流体和钾片进行压合，得到所述钾金属电池负极。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述氯金酸溶液的浓度为0.0085～0.0105mol/L。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述泡沫铜的质量与所述氯金酸溶液的体积比为1g：4～6mL。5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍的温度为室温，时间为1～1.5min...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜蔚，李红伟，张久俊，王健宜，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：