CN115275210B 一种无负极锂金属电池、其负极集流体及制备方法 （清华-伯克利深圳学院筹备办公室）

室池负极集流体中亲锂金属元素均匀分散在氮掺2亲锂修饰层，负载于所述还原氧化石墨烯层的表面，所述无负极锂金属电池负极集流体由包括以下步骤的制S4、将步骤S3处理后的负极集流体基体在惰性气4.根据权利要求1至3中任一项所述的无负极锂金5.权利要求1至4中任一项所述的无负极锂金属电池S4、将步骤S3处理后的负极集流体基体在惰性气COO)2和FeSO4中的至少一种。金属电池负极集流体或由权利要求5至9中任一项所述无负极锂金属电池负极集流体的制3石墨烯层的表面负载设置包括氮掺杂碳材料层和分散在氮掺杂碳材料层中的亲锂金属元4[0011]以上无负极锂金属电池负极集流体具体为用于无负极锂属元素具体可分散负载在还原氧化石墨烯层的表面和氮掺杂碳材料层上反应可在氧化石墨烯表面有效诱导聚多巴胺的均匀生长，以同时负载上亲锂金属离子；5理时间可分别控制在10～60min；而后将氧化石墨烯溶液涂覆到清洗后的负极集流体基体[0028]在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述亲锂金属离子源选自AgNO3、Al222443)23COO)2和FeSO4中中多巴胺的添加量具体可控制其在混合溶液中的浓度为0.1～的任一种无负极锂金属电池负极集流体或由本发明第二方面所提出的任一种无负极锂金6[0036]图4为实施例1所制得的无负极锂金属电池负极集流体(Zn@NC@RGO@Gu)的截面扫[0040]图8为采用实施例1所制得Zn@NC@RGO@Gu所制得电池样品1的循环稳定性测试结果[0044]本实施例制备了一种无负极锂金属电池负极集流体，具体制备方法如图1中①所2+_PDA@GO@Cu。7[0049]以上制备方法中将亲锂金属离子源Zn(NO3)2与Tris缓冲液混合后加入多巴胺配位亲锂金属离子Zn2+热解后分散在氮掺杂碳材[0052]本实施例制备了一种无负极锂金属电池负极集流体，具体制备方法包括以下步[0059]本实施例制备了一种无负极锂金属电池负极集流体，具体制备方法包括以下步82+_PDA@GO@Cu。+_PDA@GO@Cu。92+_PDA@GO@Cu。4+_PDA@GO@Cu。2+_PDA@GO@Cu。3+_PDA@GO@Cu。[0105]S4、将步骤S3所制得的PDA@GO@Cu置于管式炉中在高纯氩气氛围下600℃热解2h，[0110]本对比例制备了一种无负极锂金属电池负极集流体，其制备方法相比于对比例1[0112]采用扫描电子显微镜对实施例1中步骤S1所制得的GO膜预修饰的铜箔集流体(GO@Cu)沿垂直表面方向的截面和实施例1最终制得的亲锂Zn元素均匀分散的碳介质界面修饰铜箔集流体(Zn@NC@RGO@Gu)沿垂直表面方向的截面进行观察检测，所得结果分别如图3和元素均匀分散的碳介质界面修饰层(即还原氧化石墨烯层和亲锂修饰层的复合层)非常均[0115]利用裁片机分别将以上各实施例和对比例1～2无负极锂金属电池负极集流体裁[0116]采用实施例1～8和对比例1～2无负极锂金属电池负极集流体按照以上方法对应中以所采用的无负极锂金属电池负极集流体表示对应的41.7mV[0119]由上表1可知，电池样品1～8分别采用实施例1～8所制得亲锂金属元素均匀分散[0120]对采用实施例1无负极锂金属电池负极集流体Zn@NC@RGO@Gu样品进行同步辐射X[0121]另外，对采用实施例1无负极锂金属电池负极集流体Zn@NC@RGO@Gu所制得的电池870圈平均库伦效率依然能够达到约98.98[0122]分别对以上采用实施例1、对比例1～2的集流体作为无负极锂金属电池负极集流体，正极包括正极集流体铝箔和设置在正极集流体铝箔表面的磷酸铁锂正极材料层(活性戊环DOL和乙二醇二甲醚DME作为溶剂+2wt.％LiNO3作为电解液组装无负极锂金属纽扣电饰层(具体为还原氧化石墨烯层表面的氮掺杂碳材料层)分散负载亲锂金属元素可显著提