CN113036138A - 一种三维多孔亲锂复合材料的制备方法及应用 - Google Patents

一种三维多孔亲锂复合材料的制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113036138A
CN113036138A CN202110254816.7A CN202110254816A CN113036138A CN 113036138 A CN113036138 A CN 113036138A CN 202110254816 A CN202110254816 A CN 202110254816A CN 113036138 A CN113036138 A CN 113036138A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium
dimensional porous
philic
composite material
template agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110254816.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113036138B (zh
Inventor
王丽平
陈施颖
冉淇文
牛晓滨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Electronic Science and Technology of China
Tianmu Lake Institute of Advanced Energy Storage Technologies Co Ltd
Original Assignee
University of Electronic Science and Technology of China
Tianmu Lake Institute of Advanced Energy Storage Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Electronic Science and Technology of China, Tianmu Lake Institute of Advanced Energy Storage Technologies Co Ltd filed Critical University of Electronic Science and Technology of China
Priority to CN202110254816.7A priority Critical patent/CN113036138B/zh
Publication of CN113036138A publication Critical patent/CN113036138A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113036138B publication Critical patent/CN113036138B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1395—Processes of manufacture of electrodes based on metals, Si or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/381—Alkaline or alkaline earth metals elements
    • H01M4/382—Lithium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明属于锂电池材料技术领域，特别涉及一种三维多孔亲锂复合材料的制备方法及应用，先将聚合单体和可聚合的金属盐络合物反应聚合得到模板剂微球，再将模板剂微球与基体聚合物混合进行静电纺丝得到复合材料，将复合材料进行煅烧去除模板剂，将煅烧后的复合材料进行亲锂处理得到三维多孔亲锂复合材料。

Description

一种三维多孔亲锂复合材料的制备方法及应用
技术领域
本发明属于锂电池材料技术领域，特别涉及一种三维多孔亲锂复合材料的制备方法及应用。
背景技术
由于便携式电子设备、电动汽车和电网规模储能的迅猛发展，高能量密度电池备受关注。尽管基于石墨负极的锂离子电池(LIB)系统取得了巨大的成功，但是相对较低的理论能量密度限制了其作为下一代便携式电源的应用。锂金属负极由于其极高的比容量(3860mAh·g-1)和最低的还原电位(相对于标准氢电极为-3.040V)，使其具有潜在的应用前景。但是，锂金属作为锂离子电池负极受到多方面挑战，阻碍了其进一步的推广，例如在充放电过程中不受控制的树枝状/苔藓状锂枝晶的生长以及形成的“死锂”导致金属锂负极不断地体积膨胀。这些固有的缺点大大缩短了锂离子电池的使用寿命，甚至导致更严重的安全问题。
已经提出了许多策略来应对这些问题并延长锂离子电池的寿命，包括界面改性和固态电解质的引入。然而，一旦在工作的锂金属负极上施加了高电流密度和大的循环容量，无主体的锂金属负极就会发生急剧的体积变化，从而导致附着在工作的锂金属负极上的固体电解质相(SEI)失效。在这方面，具有独特表面化学性质和互连结构的三维(3D)主体有望容纳锂沉积并减轻体积膨胀，从而保持SEI层的稳定性并有效地调节锂嵌入/脱出行为。而主体骨架表面如果分布有孔洞结构的话，有望进一步为金属锂的沉积提供更多空间，但申请人发现，相比于直接沉积在骨架材料表面，将金属锂引入到其孔洞中要明显更困难。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种三维多孔亲锂复合材料的制备方法，
(1)模板剂微球的制备
将聚合单体和可聚合的金属盐络合物进行乳液聚合得到模板剂微球，
其中，可聚合的金属盐络合物为乙烯基咪唑与金属离子相络合得到，金属为氧化态具有亲锂功能的金属元素，如锌、铜等，金属盐络合物可以自行制备，制备方法为：将金属盐与1－乙烯基咪唑于溶剂中分散充分后，将分散体系调节为弱酸性并搅拌至充分络合，即得到金属盐络合物的分散体系，
模板剂微球的具体制备操作为，将乳化剂和聚合单体分散到有机无机混合溶剂中，并与上述制备的金属盐络合物的分散体系混合充分，于加热搅拌的状态下，向所得的混合体系中滴加引发剂溶液，滴加完毕后在保温并保持搅拌的状态下继续反应一段时间后，过滤并对滤饼进行洗涤、干燥，即得到模板剂微球，
上述的有机无机混合溶剂为乙醇、去离子水按体积比1：9混合均匀而成，加热温度为50～80℃，搅拌速度为300～500rpm，聚合反应的时间为12～24h，
(2)将步骤(1)中得到的模板剂微球与基体聚合物一并分散于静电纺丝溶剂中得到混合溶液，将所得的混合溶液进行静电纺丝得到基体聚合物/模板剂微球复合材料，
其中，静电纺丝溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、六氟异丙醇中的一种或几种的混合，
静电纺丝的电压为15～25kV，针头距离为15cm，湿度低于50％，
(3)将步骤(2)中得到的基体聚合物/模板剂微球复合材料进行煅烧去除模板，即得到三维多孔复合材料，
其中，煅烧温度为500～700℃，煅烧时间为2～4h，煅烧在惰性气氛下进行，
(4)将步骤(3)中得到的三维多孔复合材料进行亲锂处理，即得到三维多孔亲锂复合材料，
亲锂处理为，先将步骤(3)中得到的三维多孔复合材料浸渍于亲锂试剂溶液中并进行超声处理后，取出三维多孔复合材料并烘干，然后进行高温处理，
其中，亲锂试剂为可溶性的锌盐或铜盐等，高温处理的温度为200～400℃、时间为2～4h，高温处理在氧气或空气气氛下进行。
本申请还提供了一种上述制备的三维多孔亲锂复合材料的应用：通过电化学复合的方式，将金属锂沉积到三维多孔亲锂复合材料上，然后将沉积有金属锂的三维多孔亲锂复合材料用作锂离子电池的负极。
本申请的有益效果主要为：
所制备的三维多孔亲锂复合材料作为骨架型材，可以为活性物质金属锂的沉积提供一个稳定的宿主结构，并且该三维多孔材料上的亲锂修饰，有效降低了金属锂的形核势垒，能够使其更充分、稳定地与金属锂接触结合。同时，该骨架材料表面具有多孔结构，多孔结构为模板剂微球受热裂解后留下的，多孔结构赋予了骨架材料更多的可利用空间，在此基础上，本申请中所制备的造孔模板剂微球中还化学键合有金属离子，而金属在煅烧裂解过程中不会气化从而稳定留在了孔洞中，并最终转化为相应的具有亲锂功能的金属氧化物，而孔洞内亲锂金属氧化物的存在，能有助于更多的金属锂沉积进入到孔洞中，使多孔结构的孔腔被更为充分地利用起来，沉积到孔洞结构中的金属锂(相比于沉积在骨架材料表面)能够更好地依附并利用骨架材料的三维结构而达到进一步缓解锂枝晶的效果，从而进一步提升金属锂电极的循环稳定性。
附图说明
图1为本申请实施例1中制备的三维多孔亲锂复合材料的SEM图，
图2为本申请实施例1中制备的三维多孔亲锂复合材料的局部放大SEM图，
图3为本申请实施例1和对比实施例1中所组装的电池的容量保持率循环对比图，
图4为本申请对比实施例1和对比实施例1－1中所组装的电池的容量保持率循环对比图，
图5为本申请实施例2和对比实施例2所组装的电池的库伦效率循环对比图，
图6为本申请实施例2和对比实施例2－2所组装的电池的库伦效率循环对比图，
图7为本申请实施例3和对比实施例3所组装的电池的循环对比图。
具体实施方式
实施例1
(1)常温(25℃，下同)下，将醋酸锌分散于去离子水中配制成浓度为0.5mol/L的醋酸锌溶液，将1－乙烯基咪唑分散于去离子水中配制成浓度为0.5mol/L的1－乙烯基咪唑溶液，于搅拌状态下将1体积的上述醋酸锌溶液滴加到15体积的上述1－乙烯基咪唑溶液中并混合充分，然后滴加0.1mol/L的盐酸水溶液调节所得混合体系的pH值为6，继续搅拌40分钟，即得到锌的1－乙烯基咪唑络合物的分散体系，
在装有搅拌器、滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的三口瓶中加入十二烷基磺酸钠1.2g和40mL苯乙烯，以300rpm的转速进行搅拌至十二烷基磺酸钠充分分散，再向其中加入40mL乙醇、上一段中得到的锌的1－乙烯基咪唑络合物的分散体系1600mL，在保持前述的搅拌状态下，升温至80℃并保温，
将0.4g过硫酸钾均匀分散溶解在5mL去离子水中得到过硫酸钾溶液，将过硫酸钾溶液缓慢滴加到上一段中得到的搅拌体系中，1小时滴加完毕，然后保温并保持搅拌继续反应20小时，而后离心、洗涤(滤饼)3次，再将滤饼放入100℃烘箱中干燥得到模板剂微球；
(2)称取步骤(1)中得到的模板剂微球2.0g与1.5g聚丙烯腈(即基体聚合物)分散于15mL的DMF中溶解成均匀的溶液，将所得溶液进行静电纺丝(电压15kV、针头距离15cm、进液速率0.5mL/h)得到片状的聚丙烯腈/模板剂微球复合材料；
(3)将步骤(2)中得到的片状聚丙烯腈/模板剂微球复合材料于惰性气氛中700℃煅烧2h，即得到片状三维多孔复合材料；
(4)配制50mg/mL的醋酸锌的乙醇溶液，将步骤(3)中得到的片状三维多孔复合材料浸没于该醋酸锌的乙醇溶液中(醋酸锌的乙醇溶液为明显过量)并超声处理1h，取出片状三维多孔复合材料并转移至100℃的鼓风烘箱中干燥2h，再于空气气氛中200℃处理2h，即得到片状三维多孔亲锂复合材料，SEM图如图1所示，放大后的SEM图如图2所示。接着，将所得的片状三维多孔亲锂复合材料裁成电极片并附在铜箔上，再对该电极片电化学沉积面容量为4mAh/cm2的金属锂(电化学沉积时的电流为0.5mA/cm2，面容量的大小根据电化学沉积时间的长短来计)，将其(连同所附铜箔)作为负极；将Fe7S8作为正极活性物质，与粘结剂、导电剂以质量比8：1：1混合充分后均匀涂覆在铜箔上并干燥，即制得正极极片；电解液使用双三氟甲烷磺酰亚胺锂LiTFSI溶解于DOL和DME的混合溶剂，溶解浓度为1mol/L；隔膜为PP/PE隔膜，在水和氧含量均低于1ppm的Ar气气氛手套箱中组装成锂离子电池，并进行电化学性能测试(电压范围1～3V，倍率0.1C)。
对比实施例1
将模板剂微球中的“锌的1－乙烯基咪唑络合物”替换为等摩尔的“1－乙烯基咪唑”，其余制备操作均同实施例1：
(1)常温下，将1－乙烯基咪唑分散于去离子水中配制成浓度为0.5mol/L的1－乙烯基咪唑溶液，
在装有搅拌器、滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的三口瓶中加入十二烷基磺酸钠1.2g和40mL苯乙烯，以300rpm的转速进行搅拌至十二烷基磺酸钠充分分散，再向其中加入40mL乙醇、上一段中得到的1－乙烯基咪唑溶液1500mL和去离子水100mL，在保持前述的搅拌状态下，升温至80℃并保温，
将0.4g过硫酸钾均匀分散溶解在5mL去离子水中得到过硫酸钾溶液，将过硫酸钾溶液缓慢滴加到上一段中得到的搅拌体系中，1小时滴加完毕，然后保温并保持搅拌继续反应20小时，而后离心、洗涤(滤饼)3次，再将滤饼放入100℃烘箱中干燥得到模板剂微球；
(2)同实施例1步骤(2)；
(3)同实施例1步骤(3)；
(4)同实施例1步骤(4)。
附图3为上述实施例1和对比实施例1中所组装的电池的循环性能对比图，附图3中，1#代表对比实施例1中所组装的电池，2#代表实施例1中所组装的电池：实施例1中所组装的电池首圈能够达到534.9mAh/g的放电比容量，并且在循环50圈以后依然能够保持515.6mAh/g的放电比容量，其容量保持率为96.4％；而对比实施例1中所组装的电池首圈能够达到533.6mAh/g的放电比容量，但循环50圈以后放电比容量降为477.7mAh/g，其容量保持率仅为89.5％，并且有理由相信，随着循环的继续进行，对比实施例1中所组装的电池放电比容量会进一步衰减。
对比实施例1－1
同对比实施例1一样未事先通过造孔模板剂微球将金属锌引入到骨架材料的成孔中，但是在后续的步骤(4)中增加了醋酸锌溶液对骨架材料的超声浸渍时间，其余制备操作均同对比实施例1：
(1)同对比实施例1步骤(1)；
(2)同对比实施例1步骤(2)；
(3)同对比实施例1步骤(3)；
(4)配制50mg/mL的醋酸锌的乙醇溶液，将步骤(3)中得到的片状三维多孔复合材料浸没于该醋酸锌的乙醇溶液中(醋酸锌的乙醇溶液为明显过量)并超声处理3.5h，取出片状三维多孔复合材料并转移至100℃的鼓风烘箱中干燥2h，再于空气气氛中200℃处理2h，即得到片状三维多孔亲锂复合材料，基于该片状三维多孔亲锂复合材料进行的电极制备、电池组装操作及电化学性能的检测同对比实施例1步骤(4)中。
附图4为上述对比实施例1和对比实施例1－1中所组装的电池的循环性能对比图，附图4中，1#代表对比实施例1中所组装的电池，2#代表对比实施例1－1中所组装的电池，两者在循环性能上十分接近，这说明对比实施例1中，醋酸锌对骨架材料的浸渍已经是很充分了，即使增加浸渍时间也无法使更多的醋酸锌进入到孔洞中。
实施例2
正极采用实施例1步骤(4)中于空气气氛中热处理所得到的片状三维多孔亲锂复合材料附在铜箔上(未进行电化学沉积锂金属)，负极采用金属锂，电解液使用双三氟甲烷磺酰亚胺锂LiTFSI溶解于DOL和DME的混合溶剂，溶解浓度为1mol/L，隔膜为PP/PE隔膜，在水和氧含量均低于1ppm的Ar气气氛手套箱中组装成锂-铜半电池，并进行电化学性能测试(电压范围1～3V，倍率0.1C)。
对比实施例2
单独使用铜箔作为正极，基于该正极进行的电池组装操作及电化学性能的检测同实施例2。
附图5为上述实施例2和对比实施例2中所组装的电池的循环性能对比图，附图5中，1#代表对比实施例2中所组装的电池，2#代表实施例2中所组装的电池：实施例2中所组装的电池在循环150圈以后库伦效率仍然高达98.5％，而对比实施例2所组装的电池在循环90圈以后库伦效率就出现明显衰减，只有77.1％。
对比实施例2－2
正极改用对比实施例1步骤(4)中于空气气氛中热处理所得到的片状三维多孔亲锂复合材料附在铜箔上(未进行电化学沉积锂金属)，基于该正极进行的电池组装操作及电化学性能的检测同实施例2。
附图6为上述实施例2和对比实施例2－2中所组装的电池的循环性能对比图，附图6中，1#代表对比实施例2－2中所组装的电池，2#代表实施例2中所组装的电池：对比实施例2－2所组装的电池在循环140圈以后库伦效率就出现明显衰减，只有89.9％。
实施例3
扣式电池的正负极均采用实施例1步骤(4)中电化学沉积金属锂所获得的电极片，电解液使用双三氟甲烷磺酰亚胺锂LiTFSI溶解于DOL和DME的混合溶剂，溶解浓度为1mol/L，隔膜为PP/PE隔膜，在水和氧含量均低于1ppm的Ar气气氛手套箱中组装成锂-锂对称电池，并进行电化学性能测试(电流密度为1mA/cm2)。
对比实施例3
扣式电池的正负极均改用金属锂，基于该电极进行的电池组装操作及电化学性能的检测同实施例3。
附图7为上述实施例3和对比实施例3中所组装的电池的循环性能对比图，附图7中，1#代表对比实施例3中所组装的电池，2#代表实施例3中所组装的电池：可以看到1#循环曲线在260h左右过电势出现明显增大，电池开始失效，反之，2#循环曲线过电势没有明显的增大趋势，呈现出良好的稳定性。
上述图3、图6中的各对比结果应该是因为，对比实施例1中未事先通过造孔模板剂微球将金属锌引入到三维骨架材料的成孔内，而仅有步骤(4)中的“醋酸锌溶液浸渍”措施，这就导致了骨架材料孔洞内的亲锂化程度不是很充分，因此在后续电化学沉积的过程中，能有效沉积进入到孔洞中的金属锂也就减少了，相应地，更多的金属锂只能留在骨架材料表面，因此在充放电过程中也就存在更多的金属锂发生与电解液的副反应、锂枝晶、“死锂”等现象，最终导致了衰减程度更为明显、循环性能下降。

Claims (9)

1.一种三维多孔亲锂复合材料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法为，
(1)将聚合单体和可聚合的金属盐络合物反应聚合得到模板剂微球；
(2)将步骤(1)中得到的模板剂微球与基体聚合物一并分散于静电纺丝溶剂中得到混合溶液，将所得的混合溶液进行静电纺丝得到基体聚合物/模板剂微球复合材料；
(3)将步骤(2)中得到的基体聚合物/模板剂微球复合材料进行煅烧去除模板剂，即得到三维多孔复合材料；
(4)将步骤(3)中得到的三维多孔复合材料进行亲锂处理，即得到三维多孔亲锂复合材料。
2.如权利要求1所述的三维多孔亲锂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的可聚合的金属盐络合物为乙烯基咪唑与金属离子相络合得到，所述的金属离子为锌离子或铜离子。
3.如权利要求1所述的三维多孔亲锂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的模板剂微球的具体制备操作为，将乳化剂和所述的聚合单体分散到有机无机混合溶剂中，并与所述的金属盐络合物混合充分，于加热搅拌的状态下，向所得的混合体系中滴加引发剂溶液，滴加完毕后在保温并保持搅拌的状态下继续反应一段时间后，过滤并对滤饼进行洗涤、干燥，即得到所述的模板剂微球。
4.如权利要求3所述的三维多孔亲锂复合材料的制备方法，其特征在于：所述的有机无机混合溶剂为乙醇、去离子水按体积比1：9混合均匀而成，加热温度为50～80℃，搅拌速度为300～500rpm。
5.如权利要求1所述的三维多孔亲锂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的静电纺丝溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、六氟异丙醇中的一种或几种的混合，静电纺丝的电压为15～25kV，针头距离为15cm。
6.如权利要求1所述的三维多孔亲锂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，煅烧温度为500～700℃，煅烧时间为2～4h，煅烧在惰性气氛下进行。
7.如权利要求1所述的三维多孔亲锂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的亲锂处理为，先将步骤(3)中得到的所述三维多孔复合材料浸渍于亲锂试剂溶液中并进行超声处理后，取出所述三维多孔复合材料并烘干，然后进行高温处理。
8.如权利要求7所述的三维多孔亲锂复合材料的制备方法，其特征在于：所述的亲锂试剂为可溶性的锌盐或铜盐，所述高温处理的温度为200～400℃、时间为2～4h，所述的高温处理在氧气或空气气氛下进行。
9.如权利要求1至8任一项所述的制备方法得到的三维多孔亲锂复合材料的应用，其特征在于：所述的应用为，将金属锂沉积到所制备的所述三维多孔亲锂复合材料上，然后将沉积有金属锂的所述三维多孔亲锂复合材料用作锂离子电池的负极。
CN202110254816.7A 2021-03-09 2021-03-09 一种三维多孔亲锂复合材料的制备方法及应用 Active CN113036138B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110254816.7A CN113036138B (zh) 2021-03-09 2021-03-09 一种三维多孔亲锂复合材料的制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110254816.7A CN113036138B (zh) 2021-03-09 2021-03-09 一种三维多孔亲锂复合材料的制备方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113036138A true CN113036138A (zh) 2021-06-25
CN113036138B CN113036138B (zh) 2022-10-14

Family

ID=76467175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110254816.7A Active CN113036138B (zh) 2021-03-09 2021-03-09 一种三维多孔亲锂复合材料的制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113036138B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3253485A1 (en) * 2015-02-03 2017-12-13 University Court of The University of St Andrews No containing compositions
CN108321376A (zh) * 2018-02-08 2018-07-24 合肥工业大学 一种n掺杂多孔碳纳米纤维@二氧化锡锂离子电池负极材料及其制备方法
CN109078650A (zh) * 2018-08-20 2018-12-25 合肥工业大学 一种在mof衍生碳纤维表面包覆二硫化钼的制备方法
CN109546141A (zh) * 2018-12-14 2019-03-29 蜂巢能源科技有限公司 锂金属复合电极及其制备方法、锂离子电池
CN110676471A (zh) * 2019-09-25 2020-01-10 嘉兴学院 一种基于Co-MOF结构的铝空气电池空气阴极材料及其制备方法
WO2020041788A1 (en) * 2018-08-24 2020-02-27 Global Graphene Group, Inc. Protected particles of cathode active materials for lithium batteries
CN111106310A (zh) * 2018-10-25 2020-05-05 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种复合锂金属负极的制备方法及含复合锂金属负极的电池
CN111697236A (zh) * 2020-04-30 2020-09-22 华南师范大学 一种应用于保护锂金属负极的具有多级结构的三维集流体及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3253485A1 (en) * 2015-02-03 2017-12-13 University Court of The University of St Andrews No containing compositions
CN108321376A (zh) * 2018-02-08 2018-07-24 合肥工业大学 一种n掺杂多孔碳纳米纤维@二氧化锡锂离子电池负极材料及其制备方法
CN109078650A (zh) * 2018-08-20 2018-12-25 合肥工业大学 一种在mof衍生碳纤维表面包覆二硫化钼的制备方法
WO2020041788A1 (en) * 2018-08-24 2020-02-27 Global Graphene Group, Inc. Protected particles of cathode active materials for lithium batteries
CN111106310A (zh) * 2018-10-25 2020-05-05 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种复合锂金属负极的制备方法及含复合锂金属负极的电池
CN109546141A (zh) * 2018-12-14 2019-03-29 蜂巢能源科技有限公司 锂金属复合电极及其制备方法、锂离子电池
CN110676471A (zh) * 2019-09-25 2020-01-10 嘉兴学院 一种基于Co-MOF结构的铝空气电池空气阴极材料及其制备方法
CN111697236A (zh) * 2020-04-30 2020-09-22 华南师范大学 一种应用于保护锂金属负极的具有多级结构的三维集流体及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YONGJIN FANG ET AL: "Nitrogen-Doped Amorphous Zn-Carbon Multichannel Fibers for Stable Lithium Metal Anodes", 《ANGEWANDTE CHEMIE》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113036138B (zh) 2022-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106229495B (zh) 一种导电聚合物包覆的硅基负极材料及其制备方法
CN111362254A (zh) 一种氮掺杂碳纳米管负载磷掺杂四氧化三钴复合材料的制备方法及应用
CN105742611A (zh) 一种锂离子电池负极材料、其制备方法及锂离子电池
CN112886019B (zh) 一种高稳定三维MXene-COF-Li复合金属锂负极材料及其制备方法与应用
CN111540868A (zh) 一种二维二氧化锰修饰聚丙烯隔膜的制备方法和应用
CN113594415A (zh) 抑制锂硫电池穿梭效应的三明治独立正极及其制备方法
CN110600699B (zh) 一种三维有序介孔mof材料的制备方法
CN111081986B (zh) 一种高功率外敷式铅炭电池负极的制备方法
CN114447321A (zh) 一种正极材料及包括该材料的正极片和电池
CN110970606B (zh) 氮掺杂中空球形碳包覆硫正极材料及其制备方法和应用
CN117293383A (zh) 一种采用微胶囊技术的阻燃固态电解质及其制备方法
CN113036138B (zh) 一种三维多孔亲锂复合材料的制备方法及应用
CN110247041A (zh) 一种ZnNiO/C复合纳米材料及其制备方法
CN104022259A (zh) 一种多孔疏松聚苯胺-纳米硅复合材料及其制备方法和应用
CN109920958B (zh) 一种锂硫电池功能性隔层及其制备方法
CN111816873A (zh) 一种碳包覆磷酸钛锰锂复合材料及其制备方法和在锂离子电池中的应用
CN112271342A (zh) 一种基于钒氧化物正极材料的锌离子电池zib的制备方法
CN107403932B (zh) 电池用正极、其制备方法以及具有该正极的电池
CN110233246A (zh) 碳包覆含有磷酸铁锂的复合负极活性材料及其制备方法和在锂离子电池负极的应用
CN117525372B (zh) 一种基于金属有机骨架材料的锂电池负极材料
CN116574196B (zh) 磷酰化纤维素锂纳米晶的合成方法及复合凝胶电解质
CN115224256A (zh) 一种膨胀石墨-银复合负极材料及其制备方法
CN117976993A (zh) 一种通过原位限域聚合制备固态电池的方法及固态电池
KR20240018049A (ko) 3차원 다공성 구조를 갖는 실리콘 음극 및 이의 제조방법
CN117936747A (zh) 海藻酸盐-聚丙烯酰胺凝胶涂覆改性锰基正极及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant