CN114068943A - 集流体及其制备方法以及锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及集流体技术领域，公开了一种集流体及其制备方法以及锂离子电池。本发明中的集流体包括多孔基体和碳纤维骨架；其中，碳纤维骨架一部分包裹在多孔基体的表面，一部分位于多孔基体的孔内。本发明提供的集流体，利用多孔基体减轻了集流体的重量，提高了电芯能量密度。通过在多孔基体上包覆和填充碳纤维骨架，增加了铜箔强度，可防止铜箔被氧化，有助于形成更好的导电网络，进一步提升多孔铜箔的加工性能和电化学性能。
Description
技术领域
本发明涉及集流体技术领域，具体涉及一种集流体及其制备方法以及锂离子电池。
背景技术
集流体，顾名思义就是指汇集电流的结构或零件，在锂离子电池上主要指的是金属箔，如铜箔、铝箔，其功用主要是将电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出。集流体是可充电锂离子电池的重要组成部分，对锂离子电池的电化学性能有重要的影响。
目前集流体常用的金属箔普遍存在密度大，质量高的问题，使得锂离子电池的能量密度难以得到提高。虽然减薄金属箔能够提高能量密度，但是金属箔的厚度越小，其机械强度越低，越难以加工。除此之外，超薄金属箔还存在涂布困难，容易出现各种断带等问题。而且，铜箔还存在容易被氧化，需要真空或者氮气保护，保存难度高，保质期短等各种问题。
因此，亟待提供一种密度小，机械强度高，可提升锂离子电池能量密度的集流体及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的集流体密度大，质量高的问题，提供一种集流体及其制备方法以及锂离子电池。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种集流体，其中，所述集流体包括多孔基体和碳纤维骨架；其中，所述碳纤维骨架一部分包裹在所述多孔基体的表面，一部分填充在所述多孔基体的孔内。
本发明第二方面提供了一种集流体的制备方法，其中，所述方法包括将含有聚合物的浆料浸渍或涂覆在多孔基体上，得到包裹有浆料层的中间体，然后对所述中间体进行碳化，得到集流体；其中，所述聚合物选自芳纶、聚酰亚胺、聚丙烯腈中的至少一种。
本发明第三方面提供了一种锂离子电池，其中，所述锂离子电池中含有本发明第一方面所述的集流体或由本发明第二方面所述的制备方法制的制得的集流体；
优选地，所述锂离子电池的3C倍率性能≥80％，优选≥82％；
优选地，所述锂离子电池的300圈循环容量保持率≥94％，优选≥95％；
优选地，所述锂离子电池的电池内阻为7.5-8.7mΩ，优选为8-8.5mΩ。
通过上述技术方案，本发明所取得的有益技术效果如下：
1)本发明提供的集流体，利用多孔基体减轻了集流体的重量，提高了电芯能量密度；
2)本发明提供的集流体，通过在多孔基体上包覆和填充碳纤维骨架，可以增加铜箔强度，防止铜箔被氧化，同时形成更好的导电网络，提升多孔铜箔的加工性能和电化学性能；
3)本发明提供的集流体的制备方法，通过对聚合物进行碳化处理，可以得到具有一定石墨化程度的碳纤维骨架，得到具有嵌锂功能的柔性集流体；
4)本发明提供的锂离子电池，电化学性能优异，安全性能高，具有良好的市场前景。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明的第一方面提供了一种集流体，所述集流体包括多孔基体和碳纤维骨架；其中，所述碳纤维骨架一部分包裹在所述多孔基体的表面，一部分填充在所述多孔基体的孔内。
在本发明中，碳纤维骨架一部分包裹在所述多孔基体的表面，其中，多孔基体的表面既包括多孔基体无孔区域的表面，也包括孔洞区域的表面。
其中，本发明的发明人经过研究发现，利用多孔基体可以减轻集流体的重量，提高电芯能量密度。通过在多孔基体上包裹和填充碳纤维骨架，可以增加铜箔强度，防止铜箔被氧化，形成更好的导电网络，进一步提升多孔铜箔的加工性能和电化学性能。
在一个优选的实施方式中，所述多孔基体选自多孔铜箔、多孔铝箔、编制铜网、编制铝网中的至少一种。
在一个优选的实施方式中，所述多孔基体的孔径为2-20000μm，优选为10-500μm；孔隙率为20-80％，优选为60-80％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm。
其中，多孔基体的孔径、孔隙率和厚度对制备的集流体的机械强度和电学性能有重要的影响。通过选择上述特定孔径、特定孔隙率和特定厚度的多孔基体，可以使制备得到的集流体具有最佳的机械强度和电学性能。
优选地，所述多孔铜箔的孔径为2-10000μm，优选为10-500μm；孔隙率为20-80％，优选为60-80％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm。所述多孔铝箔的孔径为2-10000μm，优选为10-500μm；孔隙率为20-80％，优选为40-60％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm。
所述编制铜网的孔径为40-20000μm，优选为100-500μm；孔隙率为20-80％，优选为40-60％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm。所述编制铝网的孔径为40-20000μm，优选为100-500μm；孔隙率为20-80％，优选为40-60％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm。
在一个优选的实施方式中，所述碳纤维骨架的石墨化程度为0-15％，优选为5-10％。其中，碳纤维骨架部分石墨化能够提高所制备集流体的电化学活性。
在一个优选的实施方式中，所述多孔基体和碳纤维骨架的质量比为1：0.04-1.25，优选为1：0.07-1.05。
其中，当多孔基体和碳纤维骨架的质量比大于1.25时，多孔基体空隙较少，集流体密度过大，制备得到的电池的能量密度会下降；当多孔基体和碳纤维骨架的质量比小于0.04时，集流体整体强度过弱，电池制备较困难。当多孔基体和碳纤维骨架的质量比在上述范围内时，集流体的加工性能良好，且制备得到的电池的性能最佳。
在一个优选的实施方式中，所述集流体的厚度为5-30μm，优选为8-21μm。其中，本发明中集流体的厚度与多孔基材的厚度差即为碳纤维骨架的厚度，所述碳纤维骨架的厚度为1-10μm，优选为2-6μm。
在一个优选的实施方式中，当所述多孔基体为多孔铜箔和/或编制铜网时，所述集流体的面密度为7.12-142.4g/m2，优选为20-65g/m2；拉伸强度为35-100kgf/mm2，优选为40-90kgf/mm2；比强度为8000-30000kN/g，优选为11000-22000kN/g。
在一个优选的实施方式中，当所述多孔基体为多孔铝箔和/或编制铝网时，所述集流体的面密度为2.16-43.2g/m2，优选为9.45-30g/m2；拉伸强度为15-40kgf/mm2，优选为17-35kgf/mm2；比强度为5000-13000kN/g，优选为6000-12000kN/g。
本发明制备的集流体具有面密度小，拉伸强度大，比强度高的优点，利用本发明中的集流体制备锂离子电池，可以减小内阻，提高电池的倍率性能和循环容量保持率。
本发明的第二方面提供了一种集流体的制备方法，所述方法包括将含有聚合物的浆料浸渍或涂覆在多孔基体上，得到包裹有浆料层的中间体，然后对所述中间体进行碳化，得到集流体；其中，所述聚合物选自芳纶、聚酰亚胺、聚丙烯腈中的至少一种。
在一个优选的实施方式中，所述聚合物的重均分子量Mw＝10000-350000g/mol，优选Mw＝20000-200000g/mol。
在一个优选的实施方式中，所述芳纶的重均分子量Mw＝20000-100000g/mol，聚酰亚胺的重均分子量Mw＝80000-150000g/mol，所述聚丙烯腈的重均分子量Mw＝20000-200000g/mol。
在一个优选的实施方式中，所述多孔基体选自多孔铜箔、多孔铝箔、编制铜网、编制铝网中的至少一种。
在一个优选的实施方式中，所述多孔铜箔和多孔铜箔可以是商购产品，也可以利用本领域常用的激光打孔或者电化学腐蚀等刻蚀技术进行制备，本发明对此不在进行赘述。
在一个优选的实施方式中，所述多孔基体的孔径为2-20000μm，优选为10-500μm；孔隙率为20-80％，优选60-80％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm。
优选地，所述多孔铜箔的孔径为2-10000μm，优选为10-500μm；孔隙率为20-80％，优选为60-80％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm。所述多孔铝箔的孔径为2-10000μm，优选为10-500μm；孔隙率为20-80％，优选为40-60％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm。
所述编制铜网的孔径为40-20000μm，优选为100-500μm；孔隙率为20-80％，优选为40-60％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm。所述编制铝网的孔径为40-20000μm，优选为100-500μm；孔隙率为20-80％，优选为40-60％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm。
其中，本发明中多孔基体的孔径、孔隙率和厚度，在制备前后保持不变。也即集流体中多孔基体的孔径、孔隙率和厚度与制备过程中使用的多孔基体的孔径、孔隙率和厚度相同。
在一个优选的实施方式中，所述浆料的溶剂选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAC)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯、丙酮、二甲基亚砜(DMSO)中的至少一种，优选为N-甲基吡咯烷酮和/或二甲基乙酰胺。
在一个优选的实施方式中，所述浆料中聚合物的含量为3-15g/mL，优选为9-14g/mL。
在一个优选的实施方式中，所述浸渍或涂覆在室温下进行。其中，本发明对室温不做特殊限定，可以是10-35℃，优选为15-30℃。
在一个优选的实施方式中，本发明对涂覆方式不做特殊限定，优选为刮涂。
在一个优选的实施方式中，所述浆料层的质量为5.4-390g/m2，优选为22-150mg/m2。其中，在本发明中，浆料层的质量指的是中间体的质量与多孔基体的质量之差，通过调节浆料层的质量，可以调节所制备的集流体中碳纤维骨架的厚度。在本发明中，可通过重复浸渍和/或涂覆、改变浆料中聚合物的含量，调整浆料层的质量大小。
在一个优选的实施方式中，在对所述中间体进行炭化前，优选进行干燥。其中，所述干燥的操作条件包括：干燥温度为80-120℃，优选为100-110℃；干燥时间为2-10h，优选为6-8h。进一步优选地，所述干燥为烘干。
在一个优选的实施方式中，所述碳化在惰性气体保护下进行；优选地，所述惰性气体选自氮气和/或氩气。
在一个优选的实施方式中，当所述多孔基体为多孔铜箔和/或编制铜网时，所述碳化的操作条件包括：碳化温度为400-1100℃，优选为700-1000℃；碳化时间为12-48h，优选为24-40h。
在一个优选的实施方式中，当所述多孔基体为多孔铝箔和/或编制铝网时，所述碳化的操作条件包括：碳化温度为400-1100℃，优选为400-600℃；碳化时间为12-48h，优选为24-40h。
本发明第三方面提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池中的正级材料选自本发明第一方面所述的集流体或由本发明第二方面所述的制备方法制的制得的集流体。
在一个优选的实施方式中，所述锂离子电池的3C倍率性能≥80％，优选≥82％。
在一个优选的实施方式中，所述锂离子电池的300圈循环容量保持率≥94％，优选≥95％。
在一个优选的实施方式中，所述锂离子电池的电池内阻为7.5-8.7mΩ，优选为8-8.5mΩ。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
室温下，将多孔铜箔(孔径40μm，孔隙率65％，厚度10μm)浸渍在聚酰亚胺(重均分子量Mw＝80000g/mol)含量为9g/mL的NMP浆料中，得到包裹有浆料层的中间体，其中，浆料层的质量为50.5g/m2，然后将中间体放在烘箱中，在100℃烘烤下6h，然后再在氮气气体氛围、700℃下碳化24h，得到集流体L-1。
实施例2
室温下，将多孔铜箔(孔径100μm，孔隙率65％，厚度10μm)浸渍在聚丙烯腈(分子量Mw＝150000g/mol)含量为10g/mL的NMP浆料中，得到包裹有浆料层的中间体，其中，浆料层的质量为127.0g/m2，然后将中间体放在烘箱中，在100℃下烘烤6h，然后再在氮气气体氛围、800℃下碳化24h，得到集流体L-2。
实施例3
室温下，将多孔铜箔(孔径50μm，孔隙率70％，厚度8μm)浸渍在聚酰亚胺(分子量Mw＝80000g/mol)含量为9g/mL的NMP浆料中，得到包裹有浆料层的中间体，其中，浆料层的质量为47.1g/m2，然后将中间体放在烘箱中，在100℃下烘烤6h，然后再在氮气气体氛围、850℃下碳化24h，得到集流体L-3。
实施例4
室温下，将多孔铜箔(孔径20μm，孔隙率60％，厚度6μm)浸渍在聚酰亚胺(分子量Mw＝80000g/mol)含量为9g/mL的NMP浆料中，得到包裹有浆料层的中间体，其中，浆料层的质量为34.9g/m2，然后将中间体放在烘箱中，在100℃下烘烤6h，然后再在氮气气体氛围、900℃下碳化24h，得到集流体L-4。
实施例5
室温下，将多孔铜箔(孔径40μm，孔隙率60％，厚度6μm)浸渍在聚酰亚胺(分子量Mw＝80000g/mol)含量为9g/mL的NMP浆料中，得到包裹有浆料层的中间体，其中，浆料层的质量为110.0g/m2，然后将中间体放在烘箱中，在100℃下烘烤6h，然后再在氮气气体氛围、950℃下碳化24h，得到集流体L-5。
实施例6
室温下，将多孔铜箔(孔径400μm，孔隙率60％，厚度6μm)浸渍在聚酰亚胺(分子量Mw＝80000g/mol)含量为12g/mL的NMP浆料中，得到包裹有浆料层的中间体，其中，浆料层的质量为39.1g/m2，然后将中间体在烘箱中，在100℃下烘烤6h，然后再在氮气气体氛围、700℃下碳化24h，得到集流体L-6。
实施例7
室温下，将多孔铜箔(孔径40μm，孔隙率65％，厚度20μm)浸渍在聚酰亚胺(重均分子量Mw＝80000g/mol)含量为14g/mL的NMP浆料中，得到包裹有浆料层的中间体，其中，浆料层的质量为380g/m2，然后将中间体放在烘箱中，在100℃烘烤下6h，然后再在氮气气体氛围、700℃下碳化24h，得到集流体L-7。
实施例8
室温下，将多孔铜箔(孔径40μm，孔隙率60％，厚度4μm)浸渍在聚酰亚胺(重均分子量Mw＝80000g/mol)含量为9g/mL的NMP浆料中，得到包裹有浆料层的中间体，其中，浆料层的质量为139.5g/m2，然后将中间体放在烘箱中，在100℃烘烤下6h，然后再在氮气气体氛围、700℃下碳化24h，得到集流体L-8。
实施例9
室温下，将多孔铝箔(孔径40μm，孔隙率65％，厚度10μm)浸渍在聚酰亚胺(重均分子量Mw＝80000g/mol)含量为9g/mL的NMP浆料中，得到包裹有浆料层的中间体，其中，浆料层的质量为15.1g/m2，然后将中间体放在烘箱中，在100℃烘烤下6h，然后再在氮气气体氛围、600℃下碳化24h，得到集流体L-9。
测试例1
对实施例1-9所制备的集流体L-1至L-9、与实施例1中多孔铜箔材质相同但是无孔且厚度为10μm的铜箔A1、与实施例1中多孔铜箔材质相同但是无孔且厚度为6μm的铜箔A2、与实施例1中多孔铜箔材质相同但是孔径400μm，孔隙率60％，厚度6μm的铜箔A3进行性能测试，结果如表1所示。
其中，面密度的测试方法：裁取100cm2面积的集流体，然后称重，重量记为m1，单位g；面密度计算公式A＝(m1/100cm2)*100％，面密度A的单位g/m2；
拉伸强度的测试方法：将待测试样品裁剪成长度为200mm，宽度为15mm的试样，设定拉伸试验机夹头距离50mm，拉伸速度5mm/min，对试样连续拉伸直至断裂，读取最小拉力F1(kgf)，然后计算拉伸强度σ＝F1/(15*h)；其中，h为试样的厚度，mm。
利用拉伸强度除以面密度计算比强度，利用XRD测试集流体中碳纤维骨架的石墨化程度。
表1
由表1可知，多孔铜箔虽然具有较低的面密度，但是比强度也非常低，不适合工业化浸渍或涂覆。在多孔铜箔表面包覆碳纤维骨架后，制备得到的集流体的比强度可以得到显著的提高。同时集流体的面密度比普通集流体的面密度也降低了很多，可制备高能量密度的电芯。
测试例2
将实施例1-9所制备的集流体L-1至L-9，以及铜箔A1-A3制备成锂离子电池，并对制备得到的锂离子电池进行性能测试，结果如表2所示。
其中，在所制备的锂离子电池中，当负极为本发明实施例中所制备的集流体L1-L8或铜箔A1-A3时，对应的电池正极采用的是本领域的普通铝制集流体。当正极为实施例9所制备的集流体L9时，对应的电池负极采用的是本领域的普通铜制集流体。
其中，以实施例1为例，锂离子电池的制备方法：将正极浆料涂覆在普通铝制集流体上，然后在60℃下干燥制备得到电池正极。其中，正极浆料配方：三元811：pvdf：导电剂＝96：2：2。将石墨浆料涂覆在实施例1所制备的集流体L1上，然后在40℃下干燥制备得到电池负极。其中，石墨浆料组成：石墨：导电剂：SBR：CMC＝95：1：2：2。制备电池所用电解液中含有1mol/L的LiPF6，其中电解液溶剂为体积比是3：7的EC和EMC。将电池正极、电池负极和电解液进行组装，得到锂离子电池。
3C倍率性能的测试方法：将制备得到的锂离子电池在0.2C恒流充至4.2V，然后恒压充电，截止电流0.05C。然后0.2C放电，截至电压3V，记录此时电池放电容量C0。继续给电池0.2C恒流充至4.2V，然后恒压充电，截止电流0.05C。然后利用3C放电，截至电压3V，记录此时电池放电容量C1。计算3C倍率放电性能C1/C0*100％。
300圈循环容量保持率的测试方法：常温下，电池采用0.5C恒流充电4.2V恒压充电，截至电流0.05C，0.5C恒流放电，截止电压3V。循环测试，记录每圈放电容量。
采用电池内阻测试仪对电池内阻进行测试。
表2
| 实验组 | 3C倍率性能/％ | 300圈循环容量保持率/％ | 电池内阻/mΩ |
| L-1 | 82％ | 95％ | 8.4 |
| L-2 | 82％ | 95％ | 8.4 |
| L-3 | 83％ | 96％ | 8.2 |
| L-4 | 88％ | 98％ | 8.0 |
| L-5 | 85％ | 96％ | 8.3 |
| L-6 | 85％ | 96％ | 8.2 |
| L-7 | 89％ | 98％ | 7.8 |
| L-8 | 89％ | 98％ | 7.7 |
| L-9 | 83％ | 95％ | 8.7 |
| 铜箔A1 | 62％ | 93％ | 9.7 |
| 铜箔A2 | 65％ | 93％ | 9.7 |
| 铜箔A3 | 42％ | 89％ | 41 |
由表2可知，普通铜箔造孔后，由于电流阻抗增加，电芯内阻增加，电芯倍率和循环性能变差。但是本发明中通过在多孔铜箔上包覆碳纤维骨架，显著改善了锂离子电池的倍率和内阻性能以及循环性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种集流体，其特征在于，所述集流体包括多孔基体和碳纤维骨架；其中，所述碳纤维骨架一部分包裹在所述多孔基体的表面，一部分填充在所述多孔基体的孔内。
2.根据权利要求1所述的集流体，其中，所述多孔基体选自多孔铜箔、多孔铝箔、编制铜网、编制铝网中的至少一种；
优选地，所述多孔基体的孔径为2-20000μm，优选为10-500μm；孔隙率为20-80％，优选为60-80％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm；
优选地，所述碳纤维骨架的石墨化程度为0-15％，优选为5-10％；
优选地，所述多孔基体和碳纤维骨架的质量比为1：0.04-1.25，优选为1：0.07-1.05。
3.根据权利要求1或2所述的集流体，其中，所述集流体的厚度为5-30μm，优选为8-21μm；
优选地，当所述多孔基体为多孔铜箔和/或编制铜网时，所述集流体的面密度为7.12-142.4g/m2，优选为20-65g/m2；拉伸强度为35-100kgf/mm2，优选为40-90kgf/mm2；比强度为8000-30000kN/g，优选为11000-22000kN/g；
优选地，当所述多孔基体为多孔铝箔和/或编制铝网时，所述集流体的面密度为2.16-43.2g/m2，优选为9.45-30g/m2；拉伸强度为15-40kgf/mm2，优选为17-35kgf/mm2；比强度为5000-13000kN/g，优选为6000-12000kN/g。
4.一种集流体的制备方法，其特征在于，所述方法包括将含有聚合物的浆料浸渍或涂覆在多孔基体上，得到包裹有浆料层的中间体，然后对所述中间体进行碳化，得到集流体；其中，所述聚合物选自芳纶、聚酰亚胺、聚丙烯腈中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述聚合物的重均分子量Mw＝10000-350000g/mol，优选为20000-200000g/mol；
优选地，所述芳纶的重均分子量Mw＝20000-100000g/mol，聚酰亚胺的重均分子量Mw＝80000-150000g/mol，所述聚丙烯腈的重均分子量Mw＝20000-200000g/mol；
优选地，所述多孔基体选自多孔铜箔、多孔铝箔、编制铜网、编制铝网中的至少一种；
优选地，所述多孔基体的孔径为2-20000μm，优选为10-500μm；孔隙率为20-80％，优选60-80％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm；
优选地，所述多孔铜箔的孔径为2-10000μm，优选为10-500μm；孔隙率为20-80％，优选为60-80％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm；
优选地，所述多孔铝箔的孔径为2-10000μm，优选为10-500μm；孔隙率为20-80％，优选为40-60％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm；
优选地，所述编制铜网的孔径为40-20000μm，优选为100-500μm；孔隙率为20-80％，优选为40-60％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm；
优选地，所述编制铝网的孔径为40-20000μm，优选为100-500μm；孔隙率为20-80％，优选为40-60％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm；
优选地，所述浆料的溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、丙酮和二甲基亚砜中的至少一种，优选为N-甲基吡咯烷酮和/或二甲基乙酰胺。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其中，所述浆料中聚合物的含量为3-15g/mL，优选为9-14/mL。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述浸渍或涂覆在室温下进行；
优选地，所述涂覆为刮涂；
优选地，通过重复浸渍和/或涂覆、改变浆液中聚合物的含量，调整浆料层的质量；
优选地，所述浆料层的质量为5.4-390g/m2，优选为22-150g/m2。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其中，在对所述中间体进行炭化前，进行干燥；
其中，所述干燥的操作条件包括：干燥温度为80-120℃，优选为100-110℃；干燥时间为2-10h，优选为6-8h；
进一步优选地，所述干燥为烘干。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述碳化在惰性气体保护下进行；优选地，所述惰性气体选自氮气和/或氩气；
当所述多孔基体为多孔铜箔和/或编制铜网时，所述碳化的操作条件包括：碳化温度为400-1100℃，优选为700-1000℃；碳化时间为12-48h，优选为24-40h；
优选地，当所述多孔基体为多孔铝箔和/或编制铝网时，所述碳化的操作条件包括：碳化温度为400-1100℃，优选为400-600℃；碳化时间为12-48h，优选为24-40h。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池中含有权利要求1-3中任意一项所述的集流体或由权利要求4-9中任意一项所述的制备方法制得的集流体；
优选地，所述锂离子电池的3C倍率性能≥80％，优选≥82％；
优选地，所述锂离子电池的300圈循环容量保持率≥94％，优选≥95％；
优选地，所述锂离子电池的电池内阻为7.5-8.7mΩ，优选为8-8.5mΩ。
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