【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电化学能量存储领域，特别涉及一种可印刷图案化锂金属负极集流体及其制作方法。
技术介绍
1、针对能源紧缺问题，人们更加关注对新能源的利用和开发。目前，锂离子电池已经应用于各个领域，但由于石墨负极的理论容量较低，使各种电子设备的长时间续航要求得不到满足。采用锂金属取代石墨负极是提高锂电池能量密度的一个重要方法，然而，锂枝晶的不可控生长与锂金属的体积变化对锂金属负极的进一步应用提出了严峻挑战。目前多种方法可以抑制锂枝晶的生长，包括加入电解液添加剂、设计人工固态电解质界面、构建三维集流体、以及开发新型的固态电解质等，这些方法对抑制锂枝晶都起到了一定的效果，但在材料/制备成本、工艺复杂性、以及可扩展能力上受到很大的限值。因此，目前亟需一种新型的技术来应对锂金属负极的挑战，并同时兼顾低成本、工艺简单、以及可升级制备的优势。
技术实现思路
1、技术问题：本专利技术目的在于提供一种可印刷图案化锂金属负极集流体及其制作方法，以解决现有技术在材料/制备成本、工艺复杂性、以及可扩展能力上存在的不足，且本专利技术制作的图案化集流体在抑制锂枝晶和缓解负极体积膨胀方面优势明显，可解决锂金属负极在循环稳定性与安全性方面存在的问题，能够满足各类电子设备对于长时间续航的迫切需求。
2、技术方案：为实现上述目的，本专利技术提供一种可印刷图案化锂金属负极集流体及其制作方法，通过丝网印刷技术在传统平面集流体表面印刷一层图案化的结构，利用集流体比表面积的增加与图案的亲锂性或导电性差异来调控锂的均匀
3、步骤s1：将丝网印刷网版放置在平面集流体a表面，使用刮板将丝网印刷油墨b印刷在平面集流体a表面，并进行真空烘干处理；
4、步骤s2：待步骤s1所述烘干温度冷却到室温后，即得到所述图案化锂金属负极集流体c。
5、所述丝网印刷图案线宽范围为200 ~ 223 μm，线间距范围为184 ~ 193 μm，线厚度范围为2 ~ 5.5 μm。
6、所述平面集流体a可以是铜箔、镍箔、碳薄膜中的任意一种。
7、所述丝网印刷油墨b为铜颗粒油墨、铜纳米线油墨、银颗粒油墨、银纳米线油墨、硅颗粒油墨、碳颗粒油墨、石墨烯油墨、碳纳米管油墨、二氧化硅油墨、三氧化二铝油墨、二氧化锰油墨、氧化铜油墨、四氧化三钴油墨、二氧化锡油墨、二氧化钛油墨、氧化锌油墨中的任意一种或几种。
8、所述丝网印刷图案形状为四边形、三角形、菱形、圆形、椭圆形中的任意一种。
9、所述真空烘干温度范围为120 ℃。
10、有益效果：（1）本专利技术通过丝网印刷技术在传统平面集流体上印刷一层图案化的结构，利用比表面积的增加与图案的亲锂性或导电性差异来调控锂的均匀沉积，可以实现非常平滑的负极表面，有效避免了锂枝晶的生长；同时，图案化的结构也为锂金属提供了一定的容纳空间，可以在充放电过程中起到缓解锂金属体积膨胀的作用。
11、（2）本专利技术制备的图案化结构非常轻薄，作为集流体使用时可对能量密度的提升产生有益效果。
12、（3）本专利技术制备的图案化锂金属负极集流体可调控锂的均匀沉积，对抑制锂枝晶和缓解负极体积膨胀具有显著的效果，同时，本专利技术结合了丝网印刷技术在低成本、大面积、以及工艺简单等方面的优势，可进一步推动锂金属电池的产业化应用。
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1.一种可印刷图案化锂金属负极集流体，其特征在于，在平面集流体A表面有通过丝网印刷技术构筑的丝网印刷油墨B图案化结构。
2.根据权利要求1所述的可印刷图案化锂金属负极集流体，其特征在于，所述图案化结构其线宽范围为200 ~ 223 μm，线间距范围为184 ~ 193 μm，线厚度范围为2 ~ 5.5 μm。
3.一种可印刷图案化锂金属负极集流体的制作方法，其特征在于，所述制作方法具体步骤为：
4. 根据权利要求3所述的可印刷图案化锂金属负极集流体的制作方法，其特征在于，所述丝网印刷图案线宽范围为200 ~ 223 μm，线间距范围为184 ~ 193 μm，线厚度范围为2~ 5.5 μm。
5.根据权利要求3所述的可印刷图案化锂金属负极集流体的制作方法，其特征在于，所述平面集流体A为铜箔、镍箔、碳薄膜中的任意一种。
6.根据权利要求3所述的可印刷图案化锂金属负极集流体的制作方法，其特征在于，所述丝网印刷油墨B为铜颗粒油墨、铜纳米线油墨、银颗粒油墨、银纳米线油墨、硅颗粒油墨、碳颗粒油墨、石墨烯油墨、碳纳米管油墨、二氧化硅
7.根据权利要求3所述的可印刷图案化锂金属负极集流体的制作方法，其特征在于，所述图案形状为四边形、三角形、菱形、圆形、椭圆形中的任意一种。
8. 根据权利要求3所述的可印刷图案化锂金属负极集流体的制作方法，其特征在于，所述真空烘干温度为50~150 ℃。
...【技术特征摘要】
1.一种可印刷图案化锂金属负极集流体，其特征在于，在平面集流体a表面有通过丝网印刷技术构筑的丝网印刷油墨b图案化结构。
2.根据权利要求1所述的可印刷图案化锂金属负极集流体，其特征在于，所述图案化结构其线宽范围为200 ~ 223 μm，线间距范围为184 ~ 193 μm，线厚度范围为2 ~ 5.5 μm。
3.一种可印刷图案化锂金属负极集流体的制作方法，其特征在于，所述制作方法具体步骤为：
4. 根据权利要求3所述的可印刷图案化锂金属负极集流体的制作方法，其特征在于，所述丝网印刷图案线宽范围为200 ~ 223 μm，线间距范围为184 ~ 193 μm，线厚度范围为2~ 5.5 μm。
5.根据权利要求3所述的可印刷图案化锂金属负极集流...
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