[發明專利]一種多孔錫箔負極及其制備方法和鈉離子二次電池

有效

• 申請號: 201611248878.2
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106848272B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 唐永炳;謝呈德;圣茂華
• 申請（專利權）人: 深圳中科瑞能實業有限公司
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M4/04;H01M10/054
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

1.一種多孔錫箔負極，其特征在于，包括多孔錫箔，所述多孔錫箔上設有均勻排布的多孔孔洞，以相鄰兩橫排的相鄰三個孔洞的中心連線構成的等腰三角形區域為最小單元，且每個最小單元的孔洞面積占比相等，每個所述最小單元中孔洞的面積占比均為1％-89％，每個所述最小單元中，所述多孔錫箔作為集流體的面積占比為10-70％，作為負極活性材料的面積占比為1-51％，所述多孔孔洞的孔徑為20nm-2mm，所述孔洞的形狀包括圓形、橢圓形、正方形、長方形、棱形、三角形、多邊形、五角星、梅花形中的一種或多種，所述多孔錫箔的邊緣與最外圍的多孔孔洞之間的距離為0.1mm-10mm，所述多孔錫箔同時充當集流體和負極活性材料。

2.如權利要求1所述的多孔錫箔負極，其特征在于，橫向任意相鄰的兩個孔洞的間距相等，縱向任意相鄰的兩個孔洞的間距相等。

3.如權利要求2所述的多孔錫箔負極，其特征在于，橫向任意相鄰的兩個孔洞的間距與縱向任意相鄰的兩個孔洞的間距相等。

4.如權利要求2所述的多孔錫箔負極，其特征在于，橫向任意相鄰的兩個孔洞的間距與相鄰兩橫排的間距相等。

5.如權利要求1所述的多孔錫箔負極，其特征在于，所述多孔孔洞的孔徑大小相等。

6.如權利要求1所述的多孔錫箔負極，其特征在于，每個所述最小單元中，孔洞的面積占比均為25％-60％。

7.如權利要求1所述的多孔錫箔負極，其特征在于，所述多孔錫箔的邊緣與最外圍多孔孔洞之間的距離為2mm-5mm。

8.如權利要求1所述的多孔錫箔負極，其特征在于，所述多孔錫箔的表面進一步設置有碳材料層，所述碳材料層的厚度為2nm-5μm。

9.如權利要求8所述的多孔錫箔負極，其特征在于，所述碳材料層的材質為硬炭、軟炭、導電炭黑、石墨烯、石墨片和碳納米管中的一種或多種。

10.一種多孔錫箔負極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

采用機械模壓、化學蝕刻、激光切割、等離子刻蝕和電化學刻蝕中的一種或多種方式加工得到多孔錫箔，即得到多孔錫箔負極；所述多孔錫箔上設有均勻排布的多孔孔洞，以相鄰兩橫排的相鄰三個孔洞的中心連線構成的等腰三角形區域為最小單元，且每個最小單元的孔洞面積占比相等，每個所述最小單元中孔洞的面積占比均為1％-89％，每個所述最小單元中，所述多孔錫箔作為集流體的面積占比為10-70％，作為負極活性材料的面積占比為1-51％，所述多孔孔洞的孔徑為20nm-2mm，所述孔洞的形狀包括圓形、橢圓形、正方形、長方形、棱形、三角形、多邊形、五角星、梅花形中的一種或多種，所述多孔錫箔的邊緣與最外圍的多孔孔洞之間的距離為0.1mm-10mm，所述多孔錫箔同時充當集流體和負極活性材料。

11.如權利要求10所述的制備方法，其特征在于，在所述多孔錫箔上進一步制備碳材料層，具體步驟為：

將含有碳材料的溶液涂覆到所述多孔錫箔的表面，烘干，得到多孔錫箔負極。

12.一種鈉離子二次電池，其特征在于，包括正極片、電解液、隔膜、負極片，所述負極片為多孔錫箔負極，所述多孔錫箔負極包括多孔錫箔，所述多孔錫箔上設有均勻排布的多孔孔洞，以相鄰兩橫排的相鄰三個孔洞的中心連線構成的等腰三角形區域為最小單元，且每個最小單元的孔洞面積占比相等，每個所述最小單元中孔洞的面積占比均為1％-89％，每個所述最小單元中，所述多孔錫箔作為集流體的面積占比為10-70％，作為負極活性材料的面積占比為1-51％，所述多孔孔洞的孔徑為20nm-2mm，所述孔洞的形狀包括圓形、橢圓形、正方形、長方形、棱形、三角形、多邊形、五角星、梅花形中的一種或多種，所述多孔錫箔的邊緣與最外圍的多孔孔洞之間的距離為0.1mm-10mm，所述多孔錫箔負極中，所述多孔錫箔同時充當集流體和負極活性材料。