一种负极功能化集流体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种负极功能化集流体及其制备方法与应用，该制备方法包括如下步骤：制备预储能碳纳米管分散液和高介电聚合物分散液，按照预储能碳纳米管分散液、高介电聚合物分散液的先后顺序双层涂布于集流体基材表面，经过烘烤、辊压、制片，得到负极功能化集流体，该负极功能化集流体包括自下而上依次分布的集流体基材、三维多孔导电储能层和高介电聚合物保护层。本发明专利技术通过简单和可规模化的制备工艺，开发出一种负极功能化集流体，该负极功能化集流体能够有效改善金属沉积/剥离问题、充放电过程中负极体积变化问题，并能有效提升电池的循环性能和能量密度，在“无负极”碱金属电池中都展现出良好的应用前景。池中都展现出良好的应用前景。池中都展现出良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种负极功能化集流体及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于电池材料加工
，具体涉及一种负极功能化集流体及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]现有的锂离子电池主要使用石墨作为负极材料，其理论克容量在350～400mAh/g。而锂金属负极由于其超高的理论比容量(3860mAh/g)以及最负的电极电势(
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3.04V vs.标准氢电极)一度成为当前研究的热点。但是，当想要最大化的提升电池能量密度时，通常需要在锂金属电池中搭配超薄锂金属(厚度通常＜25μm)，这给实际加工和电池组装带来了极大的困难。这时，无负极锂金属电池就成为了一个理想的选择。区别于我们所熟知的“摇椅式”锂离子电池，无负极锂金属电池是指没有负极活性材料(石墨、Si、Sn、P等)，而是只采用铜箔集流体作为负极，而正极则由我们常见的含锂材料(如磷酸铁锂、三元正极、钴酸锂等)构成的电池体系。无负极锂金属电池通过省去锂金属或锂活性负极材料，能够最大化提升电池的能量密度。然而，常规的铜集流体是非亲锂的，在电沉积过程中容易形成锂枝晶和严重的体积膨胀，从而损害电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极功能化集流体的制备方法，其特征在于，制备预储能碳纳米管分散液和高介电聚合物分散液，按照预储能碳纳米管分散液、高介电聚合物分散液的先后顺序双层涂布于集流体基材表面，经过烘烤、辊压、制片，得到负极功能化集流体。2.根据权利要求1所述的负极功能化集流体的制备方法，其特征在于，预储能碳纳米管分散液的制备包括以下步骤：S11、制备碳纳米管分散液：干燥环境中，依次将粘结剂聚偏氟乙烯、主材碳纳米管加入适量溶剂N
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甲基吡咯烷酮中，超声、砂磨、搅拌使其充分溶解、混匀，即得碳纳米管分散液；S12、制备预储能溶液：干燥环境中，将活性金属溶解到溶剂N
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甲基吡咯烷酮中，制得预储能溶液；其中所述活性金属为金属锂、钠或钾；S13、制备预储能碳纳米管分散液：将碳纳米管分散液和预储能溶液按一定比例充分混合，即得预储能碳纳米管分散液。3.根据权利要求2所述的负极功能化集流体的制备方法，其特征在于，S11步骤中，碳纳米管分散液中碳纳米管固含量为15～20％，粘结剂与碳纳米管的质量比为1:(8～20)；其中，所述碳纳米管为多壁碳纳米管，碳纳米管的纯度大于99％，直径为50～200nm，长度为5～20μm。4.根据权利要求2所述的负极功能化集流体的制备方法，其特征在于，S12步骤中，预储能溶液的浓度为5～15mol/L。5.根据权利要求2所述的负...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金娥，董明，
申请(专利权)人：苏州第一元素纳米技术有限公司，
类型：发明
国别省市：