CN117712389B - 多孔集流体的制备方法、制造装置、电极以及二次电池 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种多孔集流体的制备方法、制造装置、电极以及二次电池。该多孔集流体的制备方法包括如下步骤：在衬底上沉积包括MXene材料的导电材料层；以及，将溅射有导电材料层的衬底置于电离溅射腔室中，控制峰值溅射功率为105W以上，使工作气体电离并轰击导电材料层，以在MXene材料上形成孔洞。该方式能够在二维的MXene材料表面形成微小的孔洞，从而增大制备的MXene材料的孔隙率，使其能够负载更多的活性物质。并且该轰击过程基本不会破坏MXene材料的主体结构，因此其在形成孔洞的过程中对于MXene材料的导电性能的影响较小，还能够保持MXene材料的高导电性能。
Description
技术领域
本发明涉及导电电极技术领域，尤其涉及一种多孔集流体的制备方法、制造装置、电极以及二次电池。
背景技术
锂离子电池是目前商用范围最为广泛的二次电池。电极是锂离子电池中不可或缺的部件，电极通常包括活性材料以及用于承载活性材料并且将活性材料与外电路导通的集流体。集流体通常需要较高的导电性能以及较好的机械性能。传统技术中通常采用铜箔或者铝箔作为正极和负极的集流体。集流体在电池的工作过程中实际上几乎不参与充放电，因而不贡献任何容量，但是集流体却在电池的总重量中占据了相当大的比例，也限制了电池朝向轻量化以及高比能量的进一步发展。
过渡金属碳/氮化物二维材料（MXene）是一种与石墨烯类似的片状纳米材料。MXene材料具有较好的柔韧性、较高的导电性能以及较高的机械强度，例如碳化钛（Ti3C2）的导电系数能够达到10000S/cm，相较于金属其密度也相对较低。因此MXene材料被认为在集流体材料方面具有一定应用前景。传统技术中通常将呈二维的MXene材料堆叠成片状以形成集流体，但是这仅能利用位于表层的部分MXene材料，导致该集流体所能够负载的活性物质较为受限。
发明内容
基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种多孔集流体的制备方法，以在将MXene材料制备成集流体的过程中于MXene材料中形成微孔，提高MXene材料的比表面积进而增加能够负载的活性物质的量。
根据本发明的一些实施例，提供了一种多孔集流体的制备方法，其包括如下步骤：
在衬底上沉积包括MXene材料的导电材料层；以及，
将溅射有导电材料层的衬底置于电离溅射腔室中，控制峰值溅射功率为105W以上，使工作气体电离并轰击所述导电材料层，以在所述MXene材料上形成孔洞。
在本发明的一些实施例中，重复多次在衬底上沉积导电材料层的步骤，以及重复多次使工作气体电离并轰击所述导电材料层的步骤，且沉积导电材料层的步骤和轰击所述导电材料层的步骤交替进行。
在本发明的一些实施例中，在每次沉积导电材料层的步骤中，控制沉积的所述导电材料层的厚度为5nm~20nm。
在本发明的一些实施例中，采用溅射的方式沉积所述导电材料层，在每次沉积导电材料层的步骤中，控制溅射功率为50W~100W。
在本发明的一些实施例中，在使工作气体电离并轰击所述导电材料层的步骤中，采用高能脉冲磁控溅射的方式使工作气体电离，并控制单次脉冲的峰值功率为5×105W~1×107W，控制单次脉冲时间为10μs~100μs。
在本发明的一些实施例中，在使工作气体电离并轰击所述MXene材料层的步骤中，将所述衬底设置于冷却辊上，并对所述冷却辊施加负电压。
进一步地，本发明还提供了一种多孔集流体的制造装置，其包括传送机构、导电材料溅射腔室和电离溅射腔室，所述传送机构的传送路径依次经过所述导电材料溅射腔室和电离溅射腔室，所述导电材料溅射腔室包括用于溅射MXene材料的靶材，所述电离溅射腔室包括峰值功率在105W以上的高能脉冲磁控溅射电源。
进一步地，本发明还提供了一种多孔集流体，其采用如上述任一实施例所述的多孔集流体的制备方法制备得到。
进一步地，本发明还提供了一种一种电极，其包括活性物质以及如上述任一实施例所述的多孔集流体，所述活性物质附着于所述多孔集流体上。
进一步地，本发明还提供了一种二次电池，其包括相对设置的正极和负极，所述正极和/或所述负极为如上述任一实施例所述的电极。
本发明提供的多孔集流体的制备方法中，先于衬底上沉积包括MXene材料的导电材料层，再控制峰值溅射功率在105W以上，使工作气体电离并轰击MXene材料。其中通过105W以上的峰值溅射功率使工作气体电离，能够使得形成的气体离子具有极高的动能，其在轰击MXene材料时能够使得MXene材料表面产生缺陷，并进而形成微小的孔洞。该方式能够在二维的MXene材料表面形成微小的孔洞，从而增大制备的MXene材料的孔隙率，使其能够负载更多的活性物质。并且该轰击过程基本不会破坏MXene材料的主体结构，因此其在形成孔洞的过程中对于MXene材料的导电性能的影响较小，还能够保持MXene材料的高导电性能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为基于本发明的一种多孔集流体的制备方法的步骤示意图；
图2为在衬底上沉积导电材料层的截面结构示意图；
图3为在图2的基础上使工作气体电离并轰击导电材料层的截面结构示意图；
图4为在图3所示的基础上多次沉积导电材料层以及多次轰击导电材料层的截面结构示意图。
其中，各附图标记及其含义如下：100、衬底；110、导电材料层。
具体实施方式
为了便于理解本文，下面将对本文进行更全面的描述。文中给出了本文的首选实施例。但是，本文可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本文的内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本文的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本文的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，不是旨在于限制本文。
应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者也可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(例如旋转90度或其它取向)并且使用的空间描述语也相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本公开的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
本发明提供了一种多孔集流体的制备方法，其包括如下步骤：在衬底上沉积包括MXene材料的导电材料层。以及，将溅射有导电材料层的衬底置于电离溅射腔室中，控制峰值溅射功率为105W以上，使工作气体电离并轰击MXene材料层，以在MXene材料层上形成孔洞。
本发明提供的多孔集流体的制备方法中，先于衬底上沉积包括MXene材料的导电材料层，再控制峰值溅射功率在105W以上，使工作气体电离并轰击MXene材料。其中通过105W以上的峰值溅射功率使工作气体电离，能够使得形成的气体离子具有极高的动能，其在轰击MXene材料时能够使得MXene材料表面产生缺陷，并进而形成微小的孔洞。该方式能够在二维的MXene材料表面形成微小的孔洞，从而增大制备的MXene材料的孔隙率，使其能够负载更多的活性物质。并且该轰击过程基本不会破坏MXene材料的主体结构，因此其在形成孔洞的过程中对于MXene材料的导电性能的影响较小，还能够保持MXene材料的高导电性能。
图1为基于本发明的一种多孔集流体的制备方法的步骤示意图，参照图1所示，该制备方法包括步骤S1~步骤S3。
步骤S1，在衬底100上沉积包括MXene材料的导电材料层110。
图2为在衬底100上沉积导电材料层110的截面结构示意图。参照图2所示，导电材料层110覆盖于衬底100的表面。
在该实施例的一些示例中，衬底100的材料可以是柔性材料，例如，衬底100的材料可以选自高分子材料。
在该实施例的一些示例中，衬底100的材料选自聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺中的一种或多种。
在该实施例的一些示例中，衬底100的厚度可以是1μm~10μm。例如，衬底100的厚度可以是1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、8μm、10μm，或者，衬底100的厚度也可以在上述任意两厚度之间的范围。其中，可以设置衬底100的厚度较低，以尽可能降低最终制备的多孔集流体的厚度，但当衬底100的厚度低于1μm时，可能导致衬底100在制备过程中容易破损，从而影响该多孔集流体的制备良率。
在该实施例的一些示例中，在衬底100上沉积导电材料层110的方式可以是溅射。进一步地，导电材料层110可以由MXene材料组成，相应地，可以在衬底100上溅射MXene材料，以形成导电材料层110。
在该实施例中，MXene材料指的是具有二维层状结构的过渡金属碳/氮化物材料，例如过渡金属碳化物、过渡金属氮化物或过渡金属碳氮化物。其中，在MXene材料中，可以仅含有一种过渡金属元素，也可以含有多种过渡金属元素。
在该实施例的一些示例中，MXene材料可以选自Ti3C2Tx、Ti2CTx、Nb2CTx、Cr2TiC2Tx，Mo2TiC2Tx，Mo2Ti2C3Tx，(Nb0.8,Zr0.2)4C3Tx和Mo2CTx中的至少一种。其中的“Tx”表示该MXene材料表面可能存在的端部基团。在该实施例中，MXene材料选自Ti3C2Tx。
在该实施例的一些示例中，在沉积导电材料层110的步骤中，可以控制沉积的导电材料层110的厚度为5nm~20nm。例如，可以控制沉积的导电材料层110的厚度为5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm、11nm、12nm、13nm、15nm、18nm、20nm，或者，也可以控制沉积的导电材料层110的厚度在上述任意两厚度之间的范围内。控制导电材料层110的厚度在上述厚度的范围内，能够在保证结构稳定性的同时，使得其在后续的轰击造孔过程中形成较为丰富的微孔。若导电材料层110的厚度低于5nm，则形成的导电材料层110在造孔过程中容易坍塌，若导电材料层110的厚度大于20nm，则后续的造孔效果较差，导电材料层110中的孔隙率相对较低。
在该实施例的一些示例中，可以采用溅射的方式沉积导电材料层110，在每次沉积导电材料层110的步骤中，可以控制溅射功率为50W~100W。例如，可以控制溅射功率为50W、60W、70W、80W、90W、100W，或者，也可以控制溅射功率在上述任意两溅射功率之间的范围内。控制溅射功率为50W~100W，能够使得MXene材料在溅射过程中的动量较小并按照片层状的方式堆积形成完整的膜层。当溅射功率高于100W时，MXene材料的溅射速率较快，可能会嵌入在先形成MXene材料的孔洞中，导致孔隙率的降低。
在该实施例的一些示例中，在沉积导电材料层110的步骤中，可以控制溅射时间为10min~30min。例如，可以控制溅射时间为10min、12min、15min、18min、20min、22min、25min、28min、30min，或者，也可以控制溅射时间在上述任意两时间之间的范围。
可以理解，通过步骤S1，能够在衬底100上沉积得到一层导电材料层110。
步骤S2，将溅射有导电材料层110的衬底100置于电离溅射腔室中，使工作气体电离并轰击导电材料层110。
在该步骤中，可以控制电离溅射腔室中的峰值溅射功率在105W以上，以使得工作气体在电离过程中获得显著较高的速度，从而使得电离后的工作气体具有较高的动能。本申请的发明人在研究过程中发现，控制峰值溅射功率在105W以上时，电离后的工作气体能够在MXene材料上轰击产生明显缺陷，进而能够产生微小的孔洞，并且工作气体原子较小，在轰击过程中基本不会影响MXene材料的主体结构，保证MXene材料的结构稳定性和导电性能。
图3为在图2的基础上使工作气体电离并轰击导电材料层110的截面结构示意图。参照图3所示，电离后的工作气体轰击MXene材料之后，能够在导电材料层110上形成孔洞。可以理解，该孔洞可以部分贯穿或完全贯穿该导电材料层110。
传统的直流溅射工艺或脉冲溅射工艺通常仅能够达到103W量级的最大溅射功率，在该溅射功率下，电离后的工作气体的能量不足以在MXene材料表面轰击得到微小的孔洞。在该实施例的一些示例中，可以采用高能脉冲磁控溅射（High Power Impulse MagnetronSputtering，简称HiPIMS）的方式使工作气体电离。高能脉冲磁控溅射是一种能够在瞬时输出极高功率的溅射方式。高能脉冲磁控溅射的输出功率可以分为多个周期，在每个周期中仅有极短的时间输出极高的峰值功率，而后关断较长的时间，以保持单个周期的平均功率与常规的直流溅射方式的功率相近。传统技术中通常采用高能脉冲磁控溅射的方式轰击靶材以溅射高质量的膜层，本申请另辟蹊径，在进行高能脉冲磁控溅射的过程中使靶材空置，以使电离的工作气体直接轰击沉积的导电材料层110，从而能够在导电材料层110上形成微小的孔洞。
在该实施例的一些示例中，在使工作气体电离的步骤中，可以控制单次脉冲的峰值功率为5×105W~1×107W。例如，可以控制单次脉冲的峰值功率为5×105W、6×105W、7×105W、8×105W、9×105W、1×106W、2×106W、3×106W、5×106W、7×106W、1×107W，或者，也可以控制单次脉冲的峰值功率在上述任意两峰值功率之间。控制单次脉冲的峰值功率在上述范围内，有助于使得电离后的工作气体的能量尽可能较大，从而提高在MXene材料表面产生的孔洞数量，进而提高其孔隙率。如果单次脉冲的峰值功率低于5×105W，则电离后的工作气体的能量可能较低，导致导电材料层110表面的孔隙率也明显偏低。
在该实施例的一些示例中，在使工作气体电离的步骤中，可以选择惰性气体作为工作气体，以在轰击MXene材料的同时避免MXene材料发生反应。进一步地，惰性气体可以是氙气，氙气是一种相对原子质量较大的气体，在被加速至相同速度时具有更大的动能，因而也更易于在MXene材料表面轰击产生缺陷，这有利于提高MXene材料的孔隙率。
在该实施例的一些示例中，在使工作气体电离的步骤中，可以控制单次脉冲时间为10μs~100μs。例如，可以控制单次脉冲时间为10μs、20μs、30μs、40μs、50μs、60μs、70μs、80μs、100μs，或者，也可以控制单次脉冲时间在上述任意两脉冲时间之间的范围。控制单次脉冲时间在10μs~100μs之间，有助于在保持MXene材料结构稳定的情况下形成深度适中的孔洞。
在该实施例的一些示例中，在使工作气体电离的步骤中，可以控制脉冲频率为100Hz~1000Hz，并且控制轰击MXene材料层的总时间为10s~100s。例如，可以控制轰击MXene材料层的总时间为10s、20s、30s、40s、50s、60s、70s、80s、100s，或者，也可以控制轰击MXene材料层的总时间在上述任意两时间之间的范围。可以理解，通过控制脉冲频率以及控制轰击的总时间，能够控制MXene材料表面的孔洞数量，进而控制最终的多孔集流体的孔隙率。轰击MXene材料的总时间不宜过长，否则容易造成孔洞偏大，进而导致沉积的MXene材料的结构坍塌或者在后续沉积过程中孔洞堵塞。
在该实施例的一些示例中，在使工作气体电离的步骤中，可以将衬底100设置于冷却辊上，并对冷却辊施加负电压。可以理解，工作气体在电离之后会失去电子并带有正电荷，对冷却辊施加负电压能够引导该工作气体朝向位于冷却辊上的衬底100移动并轰击其上的MXene材料。并且，对冷却辊施加负电压还能够进一步增加工作气体的动能，从而使得电离的工作气体更容易在MXene材料上轰击形成孔洞。
在该实施例的一些示例中，在使工作气体电离的步骤中，在冷却辊上施加的电压值可以是-100V~-500V。
步骤S3，重复多次在衬底100上沉积导电材料层110的步骤，以及重复多次使工作气体电离并轰击导电材料层110的步骤。
在该实施例中，沉积导电材料层110的步骤和轰击导电材料层110的步骤交替进行。其中，在沉积导电材料层110的步骤之后进行的轰击导电材料层110的步骤能够在已经形成的导电材料层110中形成微孔。可以理解，当微孔的数量较多且深度足够时，在后形成的部分微孔能够与在先形成的微孔之间相连接，并形成贯穿的微孔。
图4为在图3所示的基础上多次沉积导电材料层110以及多次轰击导电材料层110的截面结构示意图。参照图4所示，每一层导电材料层110中均具有轰击形成的微孔。可以理解，图4中为了方便示意，每一层导电材料层110中的微孔是对齐的，但是在实际制备过程中，每一层导电材料层110中的微孔可以是随机设置的，在微孔数量较多时，多层导电材料层110中的微孔也易于相连通。
在该实施例的一些示例中，在多次沉积导电材料层110以及多次轰击导电材料层110的步骤之后，最终的多层导电材料层110的总厚度为1μm~10μm。控制导电材料层110的总厚度在1μm~10μm，能够在保证导电材料层110整体结构稳定的同时使得其能够负载较多的活性物质。若导电材料层110的总厚度低于1μm，其能够负载的活性物质的量也较少，对于电池的比能量的提升有限。若导电材料层110的总厚度高于10μm，又会增加导电材料层110整体坍塌或孔洞堵塞的风险。
可以理解，导电材料层110的总厚度与单层导电材料层110的厚度以及沉积导电材料层110的次数相关。在该实施例的一些示例中，沉积导电材料层110的次数可以是100次~1000次。
在该实施例的一些示例中，在沉积导电材料层110的步骤中，可以在衬底100的相对两侧表面上均沉积导电材料层110。在使工作气体电离并轰击导电材料层110的步骤中，可以同时轰击位于衬底100的相对两侧的导电材料层110，以形成整体厚度更厚的导电材料层110。
可以理解，在该实施例中，通过上述步骤S1~步骤S3，能够制备得到导电材料层110与衬底100相复合的复合多孔集流体。在其他实施例中，在沉积导电材料层110以及轰击导电材料层110的步骤之后，还可以包括去除衬底100的步骤，以形成自支撑的多孔集流体。
在该实施例的一些示例中，该多孔集流体的孔隙率可以在40%以上，例如该多孔集流体的孔隙率可以是40%~80%。进一步地，该多孔集流体的孔隙率可以是40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%，或者，该多孔集流体的孔隙率也可以在上述任意两孔隙率之间的范围。
进一步地，本申请还提供了一种多孔集流体，该多孔集流体可以由如上述实施例的制备方法制备得到。该多孔集流体中可以包括多层包括MXene材料的导电材料层110，每层导电材料层110中均可以存在孔洞。该多孔集流体中具有结构稳定且导电性能较好的MXene材料，并且其中的MXene材料中具有较为丰富的微孔，能够负载更为丰富的活性物质。
进一步地，本申请还提供了一种多孔集流体的制造装置，其包括传送机构、导电材料溅射腔室和电离溅射腔室，传送机构的传送路径依次经过导电材料溅射腔室和电离溅射腔室，导电材料溅射腔室包括用于溅射MXene材料的靶材，电离溅射腔室包括峰值功率在105W以上的高能脉冲磁控溅射电源。
可以理解，该多孔集流体的制造装置可以用于执行上述多孔集流体的制备方法。例如，可以将衬底置于传送机构上，先将衬底传送至导电材料溅射腔室中，并于导电材料层溅射腔室中于衬底表面沉积包括MXene材料的导电材料层，再将衬底传送至电离溅射腔室中，电离溅射腔室中可以不设置靶材并通入工作气体，采用高能脉冲磁控溅射电源，控制峰值溅射功率在105W以上，使工作气体电离并轰击沉积的导电材料层。
在该实施例的一些示例中，传送机构的传送路径能够循环经过导电材料溅射腔室以及电离溅射腔室，以重复多次在衬底上沉积导电材料层的步骤以及重复多次使工作气体电离并轰击导电材料层的步骤。
在该实施例的一些示例中，传送机构可以包括位于电离溅射腔室中的冷却辊，电离溅射腔室还包括与冷却辊相连接的负压电路，负压电路用于对冷却辊施加负电压。
可以理解，本申请中的多孔集流体可以作为二次电池中的集流体或者超级电容器中的集流体。
进一步地，本申请还提供了一种电极，其包括活性物质以及上述实施例中的多孔集流体。
在该实施例中，该电极中的活性物质可以包括但不限于：磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、过渡金属钠氧化物、普鲁士蓝化合物、聚阴离子化合物、石墨以及硅碳材料中的一种或多种。其中，较为优选地，该电极中的活性物质可以是磷酸铁锂。磷酸铁锂与MXene材料之间具有较好的兼容性且无需额外的表面处理，这能够使得磷酸铁锂稳定附着于MXene的孔洞中，不仅能够提高活性物质的负载量，还有利于活性物质的充放电过程。
进一步地，本申请还提供了一种二次电池，该二次电池包括相对设置的正极和负极，其正极和/或负极是上述实施例中的电极。
可以理解，根据电极中的活性物质的不同，该二次电池可以是钠离子电池或锂离子电池。
请注意，上述实施例仅出于说明性目的而不意味对本文的限制。
应该理解的是，除非本文中有明确的说明，步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，制备过程中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，也可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
Claims (10)
1.一种多孔集流体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在衬底上沉积包括MXene材料的导电材料层；以及，
将溅射有导电材料层的衬底置于电离溅射腔室中，控制峰值溅射功率为105W以上，使工作气体电离并轰击所述导电材料层，以在所述MXene材料上形成孔洞，在使工作气体电离并轰击所述导电材料层的步骤中，采用高能脉冲磁控溅射的方式使工作气体电离，并控制单次脉冲的峰值功率为5×105W~1×107W；
重复多次在衬底上沉积导电材料层的步骤，以及重复多次使工作气体电离并轰击所述导电材料层的步骤，且沉积导电材料层的步骤和轰击所述导电材料层的步骤交替进行，沉积所述导电材料层的次数为100次~1000次。
2.根据权利要求1所述的多孔集流体的制备方法，其特征在于，在每次沉积导电材料层的步骤中，控制沉积的所述导电材料层的厚度为5nm~20nm。
3.根据权利要求2所述的多孔集流体的制备方法，其特征在于，采用溅射的方式沉积所述导电材料层，在每次沉积导电材料层的步骤中，控制溅射功率为50W~100W。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的多孔集流体的制备方法，其特征在于，多层所述导电材料层的总厚度为1μm~10μm。
5.根据权利要求1~3任意一项所述的多孔集流体的制备方法，其特征在于，控制单次脉冲时间为10μs~100μs。
6.根据权利要求5所述的多孔集流体的制备方法，其特征在于，在使工作气体电离并轰击所述MXene材料层的步骤中，将所述衬底设置于冷却辊上，并对所述冷却辊施加负电压。
7.一种多孔集流体的制造装置，其特征在于，用于实现如权利要求1~6任意一项所述的多孔集流体的制备方法，其包括传送机构、导电材料溅射腔室和电离溅射腔室，所述传送机构的传送路径依次经过所述导电材料溅射腔室和电离溅射腔室，所述导电材料溅射腔室包括用于溅射MXene材料的靶材，所述电离溅射腔室包括峰值功率在105W以上的高能脉冲磁控溅射电源。
8.一种多孔集流体，其特征在于，采用如权利要求1~6任意一项所述的多孔集流体的制备方法制备得到。
9.一种电极，其特征在于，包括活性物质以及如权利要求8所述的多孔集流体，所述活性物质附着于所述多孔集流体上。
10.一种二次电池，其特征在于，包括相对设置的正极和负极，所述正极和/或所述负极为如权利要求9所述的电极。
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