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专利号: 2018107004285
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多孔木碳改性金属锂负极材料的制备方法,包括如下步骤:(1)取横切巴沙木树木材,切割成一定尺寸的木片;

(2)将步骤(1)得到的巴沙木片在保护气氛下以5~10℃/min的速率升温至250-500℃碳化,保温处理1-8h,然后以5~10℃/min升温至600-800℃活化,保温处理0.5-4h,得到活化的巴沙木碳材料;

(3)配置金属硝酸盐或金属醋酸盐溶液,将步骤(2)得到的巴沙木碳材料置于该溶液中浸泡1-3h,取出后放入管式炉,将质量为巴沙木碳质量3-8倍的聚四氟乙烯粉末装入瓷舟并放置在进风口前部,以5℃/min的速率升温至300-500℃,保温10-30min,得到金属氟化物修饰的巴沙木碳材料;

(4)将步骤(3)得到的金属氟化物修饰的巴沙木碳材料作为电极,直接在氩气保护的手套箱中组装成一定型号的半电池,然后通过电沉积方法将金属锂沉积到金属氟化物修饰的巴沙木碳材料的孔道结构中,得到改性的金属锂负极材料;

其中巴沙木片的尺寸需与半电池的电极尺寸相匹配。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,煅烧时保护气氛为氩气、氮气中的一种或两种任意比例的组合,其纯度大于90%。

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,碳化温度为300℃,碳化时间为4小时。

4.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,活化温度为700℃,活化时间为2小时。

5.如权利要求1~4之一所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,金属硝酸盐为镁、铝、锌、铁、钴、镍或银的硝酸盐,所述的金属醋酸盐为镁、铝、锌、铁、钴、镍或银的醋酸盐,所述金属硝酸盐或金属醋酸盐溶液的溶剂是水、乙醇或丙酮。

6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述溶剂为乙醇,其纯度大于90%。

7.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述金属硝酸盐或金属醋酸盐溶液的浓度为1-10mg/mL,所述金属硝酸盐或醋酸盐溶液的投料量以巴沙木碳材料的质量计为200-

50mL/g。

8.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述金属硝酸盐或醋酸盐人员的浓度为

5g/mL,所述金属硝酸盐或醋酸盐溶液的投料量以巴沙木碳材料的质量计为100mL/g。

9.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于:所述聚四氟乙烯粉末与巴沙木碳的质量比为3-8。

10.根据权利要求1所述的制备方法制得的改性的金属锂负极材料在锂-锂电池或锂-钴酸锂电池中的应用。