柱状铜阵列集流体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种柱状铜阵列集流体及其制备方法和应用，该铜阵列集流体在微米尺度上，其具有规则的柱状阵列结构；在亚微米尺度上，其具有不规则网状突起结构，且均匀的分布在柱体表面。具体制备时，S1、将铜箔进行清洗，去除表面杂质；S2、对铜箔用飞秒激光进行处理，S3、将S2处理后的铜箔放入盐酸溶液中，除去表面的CuOx；通过上述处理，即得柱状铜阵列集流。该集流体比表面积显著增大，用于电池负极材料，具有更稳定的循环性能以及更佳的安全性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
柱状铜阵列集流体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于复合肥生产
，具体涉及一种柱状铜阵列集流体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]商用锂离子电池负极集流体为毛面铜箔，负极主要为石墨，该负极材料的特点是充放电体积膨胀较小，约为10％，循环稳定，但理论比容量较低，仅为372mAh/g。为开发下一代高比容量锂离子电池，需采取更高理论比容量的负极材料，例如锂金属负极、硅负极、过渡金属氧化物负极等，其室温下的理论比容量分别为3860mAh/g、3590mAh/g、400
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1300mAh/g。但这些新型负极在应用过程中存在诸多问题。当使用锂金属负极时，容易在高倍率情况下生成锂枝晶，造成短路、热失控并引发安全事故；当使用硅负极或者过渡金属氧化物负极时，由于其嵌锂时的体积膨胀可达100％
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300％，会在巨大的内应力的作用下产生活性材料的剥落现象，引发容量衰减。以上问题一定程度上是由于商用的毛面铜箔与高比容量新型负极之间不匹配造成的，因此需要开发适用于高比容量负极的新型铜基集流体。
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柱状铜阵列集流体，其特征在于：该铜阵列集流体在微米尺度上，其具有规则的柱状阵列结构；在亚微米尺度上，其具有不规则网状突起结构，且均匀的分布在柱体表面。2.根据权利要求1所述的柱状铜阵列集流体，其特征在于：所述柱体下端较粗，上端较细，且顶端为半球形或近似半球形。3.根据权利要求1所述的柱状铜阵列集流体，其特征在于：所述柱体的平均直径为2
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50μm，相邻柱体之间的间距5
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200μm，柱体高度5
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200μm。4.根据权利要求1~3任意一项所述的柱状铜阵列集流体，其特征在于：在该铜阵列集流体的表面镀2
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20nm厚的亲锂层。5.根据权利要求4所述的柱状铜阵列集流体，其特征在于：所述亲锂层为Au、Ag、Zn、Mg、Al、Pt、Si、Sn、C或Ni。6.权利要求1~5任意一项所述柱状铜阵列集流体的制备方法，其特征在于，步骤为：S1、将铜箔进行清洗，去...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏一博，汪长安，钟敏霖，张红军，尹立坤，陈林辉，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：