[發(fā)明專利]誘導鋰金屬負極優(yōu)先橫向沉積的銅基集流體及其制備方法與應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110264303.4
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113036153A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 邊秀房;楊映暉;王軍長;孫辰翊
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/134;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

1.一種誘導鋰金屬負極優(yōu)先橫向沉積的銅基集流體，所述集流體為在銅基箔片表面原位生長或異位修飾有氧化鋅層和銅納米片陣列，氧化鋅層平鋪在銅基箔片表面，銅納米片陣列垂直穿過氧化鋅層與銅基箔片基底連接。

2.根據(jù)權利要求1所述的誘導鋰金屬負極優(yōu)先橫向沉積的銅基集流體，其特征在于，氧化鋅層的厚度為100～2000nm，銅納米片陣列的銅納米片的厚度為10～80nm，銅納米片陣列的高度為0.5～5μm。

3.根據(jù)權利要求1所述的誘導鋰金屬負極優(yōu)先橫向沉積的銅基集流體，其特征在于，銅納米片陣列的銅納米片表面修飾有氧化鋅納米顆粒。

4.一種誘導鋰金屬負極優(yōu)先橫向沉積的銅基集流體的制備方法，包括步驟如下：

S1、銅鋅基箔片表面處理：銅鋅基箔片依次用無水乙醇、稀鹽酸去除表面的臟污和氧化物雜質，然后用去離子水和無水乙醇沖洗干凈并于室溫下干燥備用；

S2、濕化學法制備前驅體：配置氨水溶液，然后進行預冷使溶液溫度到達一定溫度后，將步驟S1處理后的銅鋅基箔片單面接觸氨水溶液靜置反應，取出后，清洗干凈并干燥備用；

S3、熱處理：將步驟S2處理后的銅鋅基箔片在H₂/Ar混合氣氛中進行熱處理，降溫至室溫，得到表面原位生長銅納米片陣列和氧化鋅層的銅基集流體。

5.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟S1，稀鹽酸的濃度為0.1-0.3mol/L。

6.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟S2，氨水溶液的濃度為0.01～0.05mol/L，預冷為在0～10℃下預冷，使氨水溶液溫度達到0～10℃，靜置反應為在溫度0～10℃下靜置反應20～40h。

7.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟S3，熱處理溫度為200～600℃，熱處理時間為20～60min。

8.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟S3，H₂/Ar混合氣氛中H₂濃度為5～10％，熱處理的升溫速率為3～8℃/min，降溫至室溫的降溫速率為3～8℃/min。

9.一種電極極片，其特征在于，所述電極極片中包含權利要求1中所述的集流體。

10.一種電池，其特征在于，所述電池中包含權利要求1中所述集流體或權利要求9中所述電極極片。