[發明專利]多孔碳骨架-納米顆粒復合材料、其金屬鋰復合物、它們的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201710617271.5
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN109309201A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 康拓;陳立桅;盧威;沈炎賓;王亞龍;郭峰;劉承浩;陳鵬
• 申請（專利權）人: 中能中科（天津）新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/40;H01M4/42;H01M4/46;H01M4/485;H01M4/62;H01M10/052;B82Y30/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 賀衛國

1.一種多孔碳骨架-納米顆粒復合材料，其特征在于所述納米顆粒是鋰反應性金屬或其氧化物納米顆粒，分布于所述多孔碳骨架的孔隙內及表面上。

2.根據權利要求1所述的多孔碳骨架-納米顆粒復合材料，其特征在于所述多孔碳骨架是粒徑為1-100微米的、內部和表面具有納米尺度孔隙的碳基多孔材料，優選地，所述碳基多孔材料由碳納米管、碳納米纖維、炭黑、乙炔黑、科琴黑、特密高導電劑Super P、石墨、中間相碳微球和多孔活性炭中的一種或多種形成。

3.根據權利要求1所述的多孔碳骨架-納米顆粒復合材料，其特征在于所述納米顆粒的粒徑為1-20nm，優選2-10nm。

4.根據權利要求1所述的多孔碳骨架-納米顆粒復合材料，其特征在于所述鋰反應性金屬選自金、銀、鎂、鉑、鋁和鋅中的至少一種。

5.一種用于制備權利要求1-4中任一項所述的多孔碳骨架-納米顆粒復合材料的方法，其特征在于包括將表面負載有納米顆粒的碳納米管或碳納米纖維分散于溶劑中形成分散液，然后噴霧干燥；或者將碳納米管或碳納米纖維和納米顆粒一起分散于溶劑中形成分散液，然后噴霧干燥；或者將碳基多孔材料分散于納米顆粒的膠體溶液中，然后噴霧干燥。

6.一種多孔碳骨架-納米顆粒復合材料-金屬鋰復合物，其特征在于包括權利要求1-4中任一項所述的多孔碳骨架-納米顆粒復合材料和分布于所述多孔碳骨架的孔隙內及表面上的金屬鋰。

7.一種制備多孔碳骨架-納米顆粒復合材料-金屬鋰復合物的方法，其特征在于所述方法包括：將熔融的金屬鋰與權利要求1-4中任一項所述的多孔碳骨架-納米顆粒復合材料混合，然后冷卻。

8.一種在金屬鋰結合于多孔碳骨架時提高鋰沉積效率的方法，其特征在于包括形成權利要求1-4中任一項所述的多孔碳骨架-納米顆粒復合材料，然后將熔融的金屬鋰與其混合。

9.一種電極，其特征在于包含權利要求6所述的多孔碳骨架-納米顆粒復合材料-金屬鋰復合物作為活性材料。

10.一種鋰電池，其特征在于包含權利要求9所述的電極作為負極。