CN119495750A 一种复合三维铜集流体及其制备方法和锂金属电池 （中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所）

一种复合三维铜集流体及其制备方法和锂本发明涉及一种复合三维铜集流体及其制体包括铜箔以及负载于所述铜箔的一侧表面的化能力弱且副反应多的三维铜集流体与作用不象，可以通过不同方面对三维铜集流体进行改可以明显改善锂金属电池的倍率及循环稳定性2所述三维铜集流体包括铜箔以及负载于所述铜箔的一侧表面的铜镍所述铜镍合金纳米锥的表面结合有所述自组状排列；3.根据权利要求1或2所述的复合三维铜集流优选地，所述长链自组装分子和所述短链自组装分5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述恒电流电沉积的电流密度为2_优选地，所述恒电流电沉积的工作电极为所述铜箔，对6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征将所述三维铜集流体浸泡于含有自组装分子溶液中，恒温水浴，使3对所述铜箔去除氧化层和采用高纯氮气吹干后作为工作电极，与所述箔同等面积的铜片作为对电极，所述工作电极与所述对电极的间距为1_5cm，电解液包括电解液的pH为7_9，温度为60_80℃,采用恒电流电沉积在2_2.5mA/cm2下对铜箔电极沉积将所述三维铜集流体去除氧化层和采用高纯氮气吹干后，浸泡于4设计分子自组装层对于作为界面纳米材料在可充电电池应用中有重要作用，可以促进SEI5集流体应用在锂金属电池中，可以明显改善锂金属电池的倍率及循环稳定性等电化学性[0017]优选地，所述铜镍合金纳米锥的底部直径为800_1500nm，例如800nm、900nm、[0019]作为本发明优选的技术方案，所述自组装分子包括长链自组装分子和/或短链自6[0024]本发明长链自组装分子和短链自组装分子分别独立地包括含有孤对电子的元素7[0038]优选地，所述电解液中，硫酸铜的浓度为0.02_0.04mol/L，例如0.02mol/L、8电解液的pH为7_9，温度为60_80℃,采用恒电流电沉积在2_2.5mA/cm2下对铜箔电极沉积[0059]2)本发明利用不同的自组装分子还可以在不同的方面对[0060]3)本发明利用三维结构的铜集流体，可以有效降低集流9[0083]将所述三维铜集流体去除氧化层用高纯氮气吹干，采用四氢呋喃作为溶剂配制0.1wt％的双十六烷基磷酸酯(DHP)溶液，[0084]再采用四氢呋喃作为溶剂配制1wt％的正己硫醇溶液，恒温水浴控制溶液温度为[0086]图2示出了实施例1的三维铜集流体在500kg压力下挤压后的SEM斜视图，由图可[0092]将所述三维铜集流体去除氧化层用高纯氮气吹干，采用无水乙醇作为溶剂配制[0093]再采用无水乙醇作为溶剂配制2.5mmol/[0098]将所述三维铜集流体去除氧化层用高纯氮气吹干，采用无水乙醇作为溶剂配制[0099]图4示出了实施例3制备得到的复合三维铜集流体的俄歇[0101]图5示出了实施例3镀锂后的复合三维铜集流体的表面SEM图，图6示出了实施例3[0106]将所述三维铜集流体去除氧化层用高纯氮气吹干，采用四氢呋喃作为溶剂配制[0108]本实施例提供了一种复合三维铜集流体及其制备方法，所述制备方法与实施例1[0109]图7示出了实施例5的复合三维铜集流体的表面SEM图，图8示出了实施例5的复合[0111]本实施例提供了一种复合三维铜集流体及其制备方法，所述制备方法与实施例1[0114]本实施例提供了一种复合三维铜集流体及其制备方法，所述制备方法与实施例1的区别在于，恒电流电沉积的沉积时间为135min，其余制备方法与参数和实施例1保持一[0115]图11示出了实施例7的复合三维铜集流体的表面SEM图，图12示出了实施例7的复[0117]本实施例提供了一种复合三维铜集流体及其制备方法，所述制备方法与实施例1[0118]图13示出了实施例8的复合三维铜集流体的表面SEM图，图14示出了实施例8的复实施例1的区别在于，所述复合二维铜集流体包括平面二维铜集流体以及其表面结合的双[0124]所述制备方法与实施例1的区别在于，省略结合双十六烷基磷酸酯和正己硫醇的2mA/cm2和5mA/cm2的电流密度循环5圈，最后回到0.5mA/cm2的电流密度进行循环稳定性测[0134]图15示出了应用例11与对比应用例4对称电池循环性能对比图，结果表明在不同[0139]正极极片采用9系三元材料为活性物质，其中，NMC:SuperP:PVDF按照质量比为183.2186.5181.7180.6169.8173.6172.3168.2155.9165.6[0146]进一步地，当自组装分子包括长链自组装分子和短链自组装分子时(实施例1和[0147](2)通过实施例5_8对应的应用例5_8的半电池性能、应用例13_16的对称电池性[0148](3)通过对比例1对应的对比应用例1的半电池性能、对比应用例3的对称电池性[0149](4)通过对比例2对应的对比应用例2的半电池性能、对比应用例4的对称电池性