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专利号: 2022105223373
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种超分支氧化的多孔金属负极集流体,其特征在于:包括形成于模板上的M金属层、沉积于M金属层上的金属柱阵列以及形成于金属柱上的氧化物结构,所述金属柱阵列为金属电沉积形成的均匀有序的排列结构,所述氧化物结构为形成于相应金属柱外圆面上的呈分支状的氧化物;

所述M金属层的材质为金、银、铜、铁、镍、铝、镁、锌中的一种;所述金属柱为M金属电沉积形成的柱状结构;

所述M金属层的厚度为0.5~2μm;所述金属柱的长度为15~60μm;

所述模板为双向通孔模板;所述双向通孔模板为双通AAO模板,其孔径为110~390 nm,膜厚为40~60μm;

所述超分支氧化的多孔金属负极集流体应用于锂金属负极;

所述超分支氧化的多孔金属负极集流体的制备方法,包括以下步骤:(1)向模板的一面蒸镀一层连续的M金属层基底,然后通过电沉积方法在模板的另一面电沉积金属柱阵列,得到样品;

(2)将电沉积之后的样品放置在氢氧化钠溶液中刻蚀掉模板;

(3)对刻蚀掉模板之后的样品进行还原;

(4)将还原之后的样品放入乙醇和水的混合溶液中;

(5)在水浴条件下保温搅拌,通氧气将金属柱表面氧化成分支状的氧化物结构,获得超分支氧化的多孔金属负极集流体。

2.如权利要求1所述一种超分支氧化的多孔金属负极集流体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)向模板的一面蒸镀一层连续的M金属层基底,然后通过电沉积方法在模板的另一面电沉积金属柱阵列,得到样品;

(2)将电沉积之后的样品放置在氢氧化钠溶液中刻蚀掉模板;

(3)对刻蚀掉模板之后的样品进行还原;

(4)将还原之后的样品放入乙醇和水的混合溶液中;

(5)在水浴条件下保温搅拌,通氧气将金属柱表面氧化成分支状的氧化物结构,获得超分支氧化的多孔金属负极集流体。

3.根据权利要求2所述一种超分支氧化的多孔金属负极集流体的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,采用脉冲阴极电流技术进行电沉积,所述脉冲阴极电流技术的电流密‑2度为‑2~‑30 mA cm ,电沉积时间为0.5~2小时。

4.根据权利要求2所述一种超分支氧化的多孔金属负极集流体的制备方法,其特征在于,所述氢氧化钠溶液的浓度为5 mol/L,刻蚀时间为0.5小时;所述步骤(3)中,还原品所用溶液为CuSO4溶液,其pH=1;所述乙醇和水的混合溶液中乙醇与水的体积比为1:9。

5.根据权利要求2所述一种超分支氧化的多孔金属负极集流体的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中,水浴温度为60~80℃,水浴时间为3~6小时,转速为600 r/min。