【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属锂电池，具体涉及一种氧化镍改性碳布及其制备方法和应用、镍/碳布金属锂复合负极。
技术介绍
1、化学电源作为一种能够将电能和化学能进行高度可逆转化的储能装置，是提高能源利用率的重要载体。随着电动车和智能电网等领域的快速发展，以碳材料为负极的商用锂离子电池已不能满足人们对储能电池能量和容量密度的要求。开发具有理论容量高、反应电位低和质轻优势的金属锂负极成为高能量密度锂电池研发和应用的关键因素之一。
2、锂金属负极在循环过程中会发生趋于无限的体积变化，从而导致锂枝晶和死锂问题，使电池循环性能变差、库伦效率降低并引发安全问题。现有技术一般通过构建稳定的三维结构为金属锂的沉积和溶解提供空间，减少电极的体积变化。碳布具有大比表面积、良好导电性、高机械强度和已商用化等优点，在作为金属锂三维网络骨架时，能有效降低电流密度，提升锂离子沉积的均匀性，防止锂枝晶的形成，提高电极的循环稳定性，因而，碳布是一种较为理想的锂电极三维网络骨架材料。但是，碳布不具有亲锂性，不能通过常用的热注入法与锂形成复合金属锂电极。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种氧化镍改性碳布及其制备方法和应用、镍/碳布金属锂复合负极，本专利技术提供的氧化镍改性碳布表面负载亲锂材料氧化镍，能使金属锂与碳布有效复合，提高金属锂电极的循环稳定性和安全性。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种氧化镍改性碳布，包括碳布以及附着在所
4、优选的，所述碳布上氧化镍颗粒的负载量为0.2～2mg/cm2。
5、本专利技术还提供了上述技术方案所述氧化镍改性碳布的制备方法，包括以下步骤：
6、将碳布和镍盐的溶液混合，将所得负载有镍盐的碳布进行煅烧，得到氧化镍改性碳布。
7、优选的，所述镍盐包括乙酸镍和/或硝酸镍。
8、优选的，所述煅烧的温度为300～700℃，时间为1～6h。
9、本专利技术还提供了上述技术方案所述氧化镍改性碳布或上述技术方案所述制备方法制备的氧化镍改性碳布在金属锂电池负极中的应用。
10、本专利技术还提供了一种镍/碳布金属锂复合负极，包括碳布以及附着在所述碳布表面和孔隙中的镍、氧化锂和金属锂；
11、所述碳布和附着在所述碳布表面和孔隙中的镍的原料为上述技术方案所述氧化镍改性碳布或上述技术方案所述制备方法制备的氧化镍改性碳布。
12、优选的，所述镍/碳布金属锂复合负极中镍的负载量为0.1～1.6mg/cm2，金属锂的负载量为5～30mg/cm2，氧化锂的负载量为0.07～0.8mg/cm2。
13、本专利技术还提供了上述技术方案所述镍/碳布金属锂复合负极的制备方法，包括以下步骤：
14、在氩气保护气氛中，将金属锂熔融后热注入所述氧化镍改性碳布上，进行氧化还原反应后，固化，得到镍/碳布金属锂复合负极。
15、优选的，所述熔融的温度为200～400℃。
16、本专利技术提供一种氧化镍改性碳布，包括碳布以及附着在所述碳布表面和孔隙中的氧化镍颗粒。本专利技术在碳布纤维表面负载氧化镍，其具有亲锂性和导电性，可以诱导锂在碳布骨架上均匀沉积和溶解，保证电极结构的稳定性，还能降低金属锂负极的局部电流密度，进而有效缓解并减少锂枝晶的形成，提高金属锂负极的循环稳定性和安全性能。实施例结果表明，本专利技术提供的氧化镍改性碳布制备的镍/碳布金属锂复合负极相比于纯金属锂负极、锌/碳布金属锂复合负极、钴/碳布金属锂复合负极、锰/碳布金属锂复合负极，表现出更好的循环和倍率性能。
17、本专利技术还提供了所述镍/碳布金属锂复合负极的制备方法，本专利技术采用热注入法制备镍/碳布金属锂复合负极，相比于电化学沉积法，热注入法具有操作简单、成本低、高效、不易引入杂质的优点，更适于扩大化生产。
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1.一种氧化镍改性碳布，其特征在于，包括碳布以及附着在所述碳布表面和孔隙中的氧化镍颗粒。
2.根据权利要求1所述的氧化镍改性碳布，其特征在于，所述碳布上氧化镍颗粒的负载量为0.2～2mg/cm2。
3.权利要求1～2任一项所述氧化镍改性碳布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述镍盐包括乙酸镍和/或硝酸镍。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为300～700℃，时间为1～6h。
6.权利要求1～2任一项所述氧化镍改性碳布或权利要求3～5任一项所述制备方法制备的氧化镍改性碳布在金属锂电池负极中的应用。
7.一种镍/碳布金属锂复合负极，其特征在于，包括碳布以及附着在所述碳布表面和孔隙中的镍、氧化锂和金属锂；
8.根据权利要求7所述的镍/碳布金属锂复合负极，其特征在于，所述镍/碳布金属锂复合负极中镍的负载量为0.1～1.6mg/cm2，金属锂的负载量为5～30mg/cm2，氧化锂的负载量为0.07～0.8mg/cm2。>
9.权利要求7～8任一项所述镍/碳布金属锂复合负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述熔融的温度为200～400℃。
...【技术特征摘要】
1.一种氧化镍改性碳布，其特征在于，包括碳布以及附着在所述碳布表面和孔隙中的氧化镍颗粒。
2.根据权利要求1所述的氧化镍改性碳布，其特征在于，所述碳布上氧化镍颗粒的负载量为0.2～2mg/cm2。
3.权利要求1～2任一项所述氧化镍改性碳布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述镍盐包括乙酸镍和/或硝酸镍。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为300～700℃，时间为1～6h。
6.权利要求1～2任一项所述氧化镍改性碳布或权利要求3～5任一项所述制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢海明，褚旭，姜颖，
申请(专利权)人：吉林省翰驰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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