【技术实现步骤摘要】
一种一体化亲锂负极、其制备方法及锂离子电池
[0001]本专利技术涉及锂离子电池
,尤其涉及一种一体化亲锂负极
、
其制备方法及锂离子电池
。
技术介绍
[0002]锂离子电池具有能量密度高
、
能量效率高
、
循环寿命长
、
无记忆效应
、
快速放电等优点,因而在消费电子产品和电动交通工具
、
电网调峰
、
储能电源
、
航空航天等领域有巨大市场需求
。
为应对锂离子电池目前面临的性能
、
成本及环境等方面的挑战,开发储量丰富
、
廉价易得
、
电化学性能优异的电极材料是目前的研发方向
。
[0003]锂金属具有最轻的质量
、
最低的电位和极高的比容量,是一种极具潜力的负极
。
但是锂金属负极仍然面临着严重的挑战
。
首先,不均匀的锂沉积会造成不可控的锂枝晶 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种一体化亲锂负极,其特征在于,所述亲锂骨架负极的结构包括:亲锂三维石墨烯骨架
(1)、
不亲锂的二维堆叠石墨烯层
(2)、
渐变的截面
(3)
;所述亲锂三维石墨烯骨架
(1)
为石墨烯与亲锂材料组成的复合材料;所述不亲锂的二维堆叠石墨烯层
(2)
为二维堆叠的石墨烯;所述渐变的截面
(3)
,从亲锂三维石墨烯骨架
(1)
到不亲锂的二维堆叠石墨烯层
(2)
的渐变特征为亲锂材料逐渐变少直至为零,疏松三维结构转变为致密堆叠的二维结构
。2.
根据权利要求1所述的一体化亲锂负极的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一
、
配制石墨烯溶液和亲锂前驱体混合分散液,记为分散液1;配制石墨烯分散液,记为分散液2;步骤二
、
将分散液1铺展到软模板溶剂上,再将分散液2铺展分散液1上;步骤三
、
溶剂热反应后得到凝胶状薄膜中间产品;步骤四
、
将凝胶状薄膜中间产品换水,干燥;步骤五
、
热退火还原反应,即得所述一体化亲锂负极
。3.
根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤一中,所述分散液1中的石墨烯为氧化石墨烯,通过石墨插层氧化得到,其片层大小为
10
~
50
μ
m
,厚度为
0.35
‑
10nm
,对应石墨烯层数为1‑
30
层,氧化石墨烯在分散液1中的分散浓度为
0.1mg/mL
~
3mg/mL
;所述分散液1中的亲锂前驱体包括:硝酸银
、
碳酸银
、
磷酸银
、
硫酸银
、
硅酸银
、
硼酸银
、
氮氧化磷银
、
硅硫化银
、
锗硫化银
、
磷硫化银
、
锗硫化磷银
、
碳酸铜
、
磷酸铜
、
硫酸铜
、
硅酸铜
、
硼酸铜
、
氮氧化铜
、
硅硫化铜
、
锗硫化铜
、
磷硫化铜
、
锗硫化磷铜
、
碳酸锡
、
磷酸锡
、
硫酸锡
、
硅酸锡
、
硼酸锡
、
氮氧化磷锡
、
硅硫化锡
、
锗硫化锡
、
磷硫化锡
、
锗硫化磷锡
、
碳酸锌
、
磷酸锌
、
硫酸锌
、
硅酸锌
、
硼酸锌
、
氮氧化磷锌
、
硅硫化锌
、
锗硫化锌
、
磷硫化锌
、
锗硫化磷锌
、
碳酸铅
、
磷酸铅
、
硫酸铅
、
硅酸铅
、
硼酸铅
、
碳酸锑
、
磷酸锑
、
硫酸锑
、
硅酸锑
、
硼酸锑
、
氮氧化磷锑
、
碳酸镉
、
磷酸镉
、
硫酸镉
、
硅酸镉
、
硼酸镉
、
氮氧化磷镉
、
碳酸铋
、
磷酸铋
、
硫酸铋
、
硅酸铋
、
硼酸铋
、
氮氧化磷铋
、
氯金酸中的一种或两种以上,亲锂前驱体在分散液1中的分散浓度为
0.01mg/mL
~
0.5mg/mL。4.
根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,分散液2中石墨烯为氧化石墨烯,通过石墨插层氧化得到,其片层大小为
10
~
50
μ
m
,厚度为
0.35
‑
10nm
,对应石墨烯层数为1‑
30
层,氧化石墨烯在...
【专利技术属性】
技术研发人员:张苗,谭昀,刘文婷,谢丽君,曹曼丽,刘如亮,秦英博,梁韵诗,
申请(专利权)人:广东第二师范学院,
类型:发明
国别省市:
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