[發明專利]一種氮化鎳-泡沫鎳復合鋰金屬負極集流體的制備方法

有效

• 申請號: 201811275850.7
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109411764B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 陳堅;朱建峰;孫正明
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/80
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種氮化鎳-泡沫鎳復合鋰金屬負極集流體的制備方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

1）制取需要規格的泡沫鎳材料，清洗并干燥后待用；

2）將步驟1）清洗并干燥后的泡沫鎳置于放電等離子體反應爐中，之后對反應爐抽真空并持續通入反應氣體；

3）放電產生等離子體轟擊泡沫鎳，控制反應溫度和反應時間，在泡沫鎳表面反應生成氮化鎳層，得到所述的氮化鎳-泡沫鎳復合鋰金屬負極集流體；

所述的反應氣體為含氮氣體、含氮氣體與氫氣的混合氣體、含氮氣體與氬氣的混合氣體或者含氮氣體、氫氣和氬氣的混合氣體，其持續通入的氣體流量為1sccm～500sccm。

2.如權利要求1所述的一種氮化鎳-泡沫鎳復合鋰金屬負極集流體的制備方法，其特征在于：步驟1）所述的清洗并干燥后待用中，清洗是指依次用丙酮、鹽酸和酒精或去離子水超聲清洗，烘干是指50～150℃條件下烘干60～300min。

3.如權利要求2所述的一種氮化鎳-泡沫鎳復合鋰金屬負極集流體的制備方法，其特征在于：所述的鹽酸的濃度為1～5 mol/L；超聲清洗的時間為1～30min。

4.如權利要求1所述的一種氮化鎳-泡沫鎳復合鋰金屬負極集流體的制備方法，其特征在于：步驟2）所述的對反應爐抽真空中，反應爐的真空度為1～500Pa。

5.如權利要求1所述的一種氮化鎳-泡沫鎳復合鋰金屬負極集流體的制備方法，其特征在于：所述的混合氣體中，含氮氣體的體積含量V為10%≤V＜100%。

6.如權利要求5所述的一種氮化鎳-泡沫鎳復合鋰金屬負極集流體的制備方法，其特征在于：所述的含氮氣體為氮氣或者氨氣。

7.如權利要求1所述的一種氮化鎳-泡沫鎳復合鋰金屬負極集流體的制備方法，其特征在于：步驟3）所述的放電產生等離子體轟擊泡沫鎳過程中，反應爐的電壓為350～1000V，占空比為35%～85%，其中等離子體為直流等離子體或者射頻等離子體。

8.如權利要求1所述的一種氮化鎳-泡沫鎳復合鋰金屬負極集流體的制備方法，其特征在于：步驟3）所述的控制反應溫度和反應時間中，反應溫度為200～600℃，反應時間為60min～600min。

9.如權利要求1所述的一種氮化鎳-泡沫鎳復合鋰金屬負極集流體的制備方法，其特征在于：所述的制備方法得到的氮化鎳-泡沫鎳復合鋰金屬負極集流體為三維結構，包括泡沫鎳基體與氮化鎳表面層，其中氮化鎳層的厚度為0.5～4μm。