一种高锂亲和度的泡沫铜集流体制造技术

本发明专利技术公开了一种高锂亲和度的泡沫铜集流体，涉及锂金属电池集流体技术领域，尤其涉及锂金属电池负极泡沫铜集流体表面亲锂改性技术。本发明专利技术提供一种稳定的亲锂集流体的制备方法，是将复合涂层加载在泡沫铜骨架表面制得的，复合涂层为包裹多孔二氧化硅薄膜的氧化亚铜纳米线阵列。所述的稳定的亲锂集流体具有极低的形核过电势，有助于实现锂的均匀致密沉积，加速锂离子传输，提高锂电池库伦效率和循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂金属电池集流体，具体为锂金属电池负极泡沫铜集流体表面亲锂改性技术。

技术介绍

1、近年来，随着电动汽车的迅速发展，人们对高能量密度锂离子电池(lib)的研究日益受到重视。锂(li)金属因其极高的理论比容量(3860mah g-1)以及在所有候选阳极中具有最低的氧化还原电位(-3.04v vs she)，被视为高能量密度电池的理想负极材料。然而，由于锂的高反应性，它会与电解质发生自发反应，形成不稳定的固态电解质界面(sei)薄膜，从而消耗活性锂和电解质成分。此外，锂的不均匀沉积和剥离会加速“死锂”的形成，导致活性容量降低。这些现象共同损害了“库仑效率”和电池的整体可逆性，严重时甚至可能导致内部短路、热失控或爆炸。

2、根据经典的“sand”时间模型，局部电流密度升高会导致负极表面的锂离子快速消耗，引发严重的浓度极化和不均匀沉积，最终形成锂枝晶。研究表明，利用具有较大比表面积的三维泡沫铜集流器是抑制枝晶生长、实现锂离子致密沉积的关键策略。然而，仅靠铜的固有特性难以控制锂的初始成核。锂成核的间歇性启动可能导致锂的不均匀/树枝状沉积，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高稳定性能的锂电池集流体，其特征在于稳定的亲锂性泡沫铜集流体是将复合涂层加载在泡沫铜骨架表面制得，所述的复合涂层为包裹多孔二氧化硅薄膜的纳米线阵列。

2.根据权利要求1所述的一种高稳定性能的锂电池集流体，其特征在于，所述的泡沫铜集流体是预先经过辊压机轧制到0.3-0.6mm厚制得的。

3.根据权利要求1所述的氧化亚铜纳米线其特征在于是由负载有氢氧化铜纳米线的泡沫铜使用真空管式炉进行真空退火制得的，退火温度为600～800℃，保温时间为2～4h。

4.根据权利要求3所述的负载有氢氧化铜纳米线的泡沫铜其特征在于是将权利要求2所述的泡沫铜垂直浸入在冰...

【技术特征摘要】

1.一种高稳定性能的锂电池集流体，其特征在于稳定的亲锂性泡沫铜集流体是将复合涂层加载在泡沫铜骨架表面制得，所述的复合涂层为包裹多孔二氧化硅薄膜的纳米线阵列。

2.根据权利要求1所述的一种高稳定性能的锂电池集流体，其特征在于，所述的泡沫铜集流体是预先经过辊压机轧制到0.3-0.6mm厚制得的。

3.根据权利要求1所述的氧化亚铜纳米线其特征在于是由负载有氢氧化铜纳米线的泡沫铜使用真空管式炉进行真空退火制得的，退火温度为600～800℃，保温时间为2～4h。

4.根据权利要求3所述的负载有氢氧化铜纳米线的泡沫铜其特征在于是将权利要求2所述的泡沫铜垂直浸入在冰浴锅中冷却好的混合溶液中15～30分钟进行氧化反应制得的。

5.根据权利要求4所述的混合溶液其特征在于是由过硫酸铵与氢氧化钠按照3～5的质量比混合后加入过硫酸铵87倍质量的去离子水，再在磁力搅拌器上以300～400rpm下搅拌3～5分钟后，使用冰水浴冷却1～1.5h后制得的。

6.根据权利要求1所述的多孔二氧化硅薄膜其特征在于是将陈化后的泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈人杰，陈国帅，赵腾，赵安琪，李柱杰，潘新慧，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：