公开(公告)号：CN113193205A

公开(公告)日：2021-07-30

申请号：CN202110458102.8

申请日：2021-04-27

申请人： 天津理工大学

发明人： 时喜喜 ,  张嘉名 ,  周颖 ,  张联齐 ,  宋大卫 ,  马月

IPC分类号： H01M4/80 ,  H01M4/66 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

摘要： 本发明提供了一种锂金属负极三维集流体及其制备方案和应用。该三维集流体为泡沫Ni表面原位生长Ni3S2纳米片的集流体。具体步骤包括：(1)将泡沫Ni进行超声清洗；(2)将清洗后的泡沫Ni置于一定浓度的硫脲溶液中，在一定温度下进行溶剂热反应，在泡沫Ni表面原位生长Ni3S2，一步法获得Ni3S2@Ni；(3)对得到的Ni3S2@Ni进行电化学、原位与非原位表征。其优点在于：(1)Ni3S2@Ni具有较大的比表面积，可有效降低局部电流密度，并为锂金属的沉积提供丰富的位点；(2)其三维多孔结构为锂金属的沉积和溶解提供了缓冲空间；(3)Ni3S2活化后的产物较高的锂离子电导率及其原位生长的三维交联的独特结构有效提高了锂离子扩散系数，加速了锂金属沉积/溶解的动力学过程。基于此，锂金属在该集流体表面实现了均匀的沉积，有效抑制了锂枝晶的生长，电池的库伦效率和循环稳定性明显提高。该集流体具有制备方法简单、生产周期短、成本低、循环稳定性高的特点。