一种高熵合金集流体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高熵合金集流体及其制备方法和应用，所述高熵合金集流体采用3D打印的方法制成，所述高熵合金集流体的金属元素选自Cr、Mn、Co、In、Ti、Sn、Cu、Fe、Zn、Mg、Al、Ni、Au、Ag、Ga中的5种及5种以上，在高熵合金集流体中，各金属元素的原子百分比相等，且各金属元素的原子百分比均不超过20％。本发明专利技术使用高熵合金集流体替代现有的铜箔集流体，在满足无负极锂金属电池相关要求的同时，高熵合金集流体能够有效调控锂的沉积，减少或避免了锂枝晶的形成，克服了现有无负极锂金属所存在的不足；同时，通过对制备工艺的改进，能够在低能耗、低成本的情况下制备得到质量稳定的高熵合金集流体，商业化应用潜力大。商业化应用潜力大。商业化应用潜力大。

【技术实现步骤摘要】
一种高熵合金集流体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及锂金属电池制备
，特别涉及一种高熵合金集流体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在锂离子电池中常见的负极材料是石墨，但其较低的理论容量限制了锂离子电池能量密度的进一步提升。锂金属电池中由于采用金属锂作为负极，具有更高的放电容量能够使锂金属电池能量密度突破600Wh/kg。虽然金属锂的理论比容量很高，但由于其特殊的电化学活性导致循环过程中容易形成锂枝晶，给锂金属电池带来安全性问题。
[0003]近几年兴起的无负极锂金属电池可以很好的平衡安全性和高能量密度，成为业内的研究热点。无负极锂金属电池通常采用铜箔作为集流体，不再含有石墨或金属锂等负极材料，而正极则由常见的含锂材料(如磷酸铁锂、碳酸铁锂、三元正极、钴酸锂等)构成的电池体系，由于负极直接采油工铜箔而非超高化学活性的金属锂，极大降低了电池制造成本和提升了电池能量密度，给电池组装和安全性带来了便利和保障。无负极锂金属电池在充电过程中，锂离子在负极铜集流体表面与电子结合，发生锂的沉积行为，在放电过程中，沉积在负极铜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高熵合金集流体，其特征在于，所述高熵合金集流体采用3D打印的方法制成，所述高熵合金集流体的金属元素选自Cr、Mn、Co、In、Ti、Sn、Cu、Fe、Zn、Mg、Al、Ni、Au、Ag、Ga中的5种及5种以上，在高熵合金集流体中，各金属元素的原子百分比相等，或者原子百分比相差不超过1％，且各金属元素的原子百分比均不超过20％，所述各金属元素的原子百分比之和为100％。2.如权利要求1所述的高熵合金集流体，其特征在于，所述金属元素的原料来自于单质金属粉末或/和合金金属粉末，单质金属粉末和合金金属粉末的纯度为不小于99.9％。3.如权利要求1所述的高熵合金集流体，其特征在于，所述高熵合金集流体具有三维结构，高熵合金集流体用于无负极锂金属电池中。4.一种如权利要求1－3任一所述的高熵合金集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将金属元素的原料，按原子比例混合，置于球磨机中球磨处理，然后真空干燥，过筛后得到混合金属粉末A；S2、将粉末A放入3D打印设备中，采用激光选区融化方法进行打印，得到具有三维结构的高熵合金集流体。5.如权利要求4所述的高熵合金集流...

【专利技术属性】
技术研发人员：王萌，苏岳锋，闫康，陈来，李宁，黄擎，卢赟，曹端云，吴锋，
申请(专利权)人：北京理工大学重庆创新中心，
类型：发明
国别省市：