基于金属有机框架改性的多孔锂金属负极材料及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种基于金属有机框架改性的多孔锂金属负极材料及制备方法。包括以下步骤：将金属盐与2‑甲基咪唑混合溶解后离心，分离固形物后洗涤制得前体物；在800‑1000℃下，通入第一非氧化性气体并对前体物进行保温，通入含有CO<subgt;2</subgt;的第二非氧化性气体保温，制得中间体；将中间体、导电剂和粘接剂均匀混合后，涂布在铜箔上制得复合片后，基于熔融锂热浸渍法将液态金属锂灌注到复合片内，冷却后制得多孔锂金属负极材料。通过可调节孔径的孔结构锂的沉积提供空间，能够降低负极表面局部电流密度，并且金属氧化物能够提高碳材料的亲锂性，使得金属锂能够相对有序地进行沉积和剥离，从而抑制锂枝晶的形成，并提高锂金属负极材料的循环性能和倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源材料，尤其涉及一种基于金属有机框架改性的多孔锂金属负极材料及制备方法。

技术介绍

1、随着自然资源的日益枯竭，传统的不可再生能源无法继续满足人类社会发展的需要，人们对可替代能源的需求日益迫切。锂离子电池作为目前常用的电化学存储装置具有良好的热安全性、良好的可逆性和无毒性等特点。然而，鉴于锂离子电池是基于锂离子在两极之间来回嵌锂脱锂的反应机理，它的理论比容量和能量密度受到限制，无法满足大功率设备如动力汽车等的需求。

2、锂金属电池是一种高能化学原电池，以金属锂作为负极，固体盐类或溶于有机溶剂的盐类为电解质，金属氧化物或其他固体、液体氧化剂为正极活化物。锂金属电池具有质量轻、能量高、耐低温、大电流放电能力强和能量密度高等有点，因此备受从业者的关注。

3、然而在电池循环过程中，金属锂会自发地与电解液发生反应，在表面形成不稳定的固体电解质层(sei)，由于sei的重复破裂生成，电流密度在锂负极表面分布不均，引起金属锂的不均匀沉积，从而形成枝晶，而锂枝晶在循环过程中体积不断增大，会明显降低锂金属电池的循环性能和倍率性能。因本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于金属有机框架改性的多孔锂金属负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，执行将金属盐与2-甲基咪唑混合溶解的过程中，所述金属盐包括六水合硝酸锌和九水合硝酸钴中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，执行将金属盐与2-甲基咪唑混合溶解后离心的过程中，所述离心的转速为7000-9000rpm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，执行将金属盐与2-甲基咪唑混合溶解的过程中，所述金属盐与所述2-甲基咪唑的摩尔比为0.1-0.2。

5.根据权利要求1所述的制...

【技术特征摘要】

1.一种基于金属有机框架改性的多孔锂金属负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，执行将金属盐与2-甲基咪唑混合溶解的过程中，所述金属盐包括六水合硝酸锌和九水合硝酸钴中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，执行将金属盐与2-甲基咪唑混合溶解后离心的过程中，所述离心的转速为7000-9000rpm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，执行将金属盐与2-甲基咪唑混合溶解的过程中，所述金属盐与所述2-甲基咪唑的摩尔比为0.1-0.2。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，执行通入第一非氧化性气体并对所述前体物进行保温1-2h时，所述第一非氧化性气体包括氮气和惰性气体中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，执行通入c...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳之浩，金晨鑫，周浪，徐国军，
申请(专利权)人：江西硅瀛新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：