申请/专利权人：烟台大学

申请日：2022-01-05

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN114361392B

主分类号：H01M4/134

分类号：H01M4/134;H01M4/1395;H01M10/054

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.05.03#实质审查的生效;2022.04.15#公开

摘要：本发明公开了一种利用浒苔制备的钠金属负极及其制备方法，将浒苔经过清洗、烘干后，倒入处理液中去除木质素，得到不含木质素的浒苔胶体；对浒苔胶体进行离心，再进行冻干得到浒苔凝胶；浒苔凝胶高温碳化得到浒苔生物质碳；将浒苔生物质碳与碳纳米管分散在乙醇中，抽滤后砸成薄片得到自支撑碳集流体；以自支撑碳集流体为正极，金属钠为负极，置于含钠盐的电解液中，通过电沉积的方式把金属钠沉积到三维自支撑碳骨架上得到钠金属复合负极。本发明通过将钠金属沉积在自支撑的三维碳骨架上，利用碳骨架表面的含氧亲钠官能团，使钠离子的分布更加均匀，进而可以防止钠枝晶的产生；可以提高电池的电流密度、面容量以及循环寿命。

主权项：1.一种利用浒苔制备的钠金属负极，其特征在于，由以下方法制备：（1）浒苔经过清洗、烘干后，倒入处理液中去除木质素，得到不含木质素的浒苔胶体；对浒苔胶体进行离心，再进行冻干得到浒苔凝胶；浒苔凝胶高温碳化得到浒苔生物质碳；所述处理液选自氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液以及次氯酸钠溶液中的一种或多种；所述处理液的浓度为0.1-3molL；所述离心的转速为5000-9000rmin，离心的时间为5-30min；所述冻干的温度为-50~-30℃，冻干的时间为12~36h，冻干的真空度为1-20Pa；所述碳化的温度300-900℃，碳化的时间为2-6h，碳化的升温速度为5℃min，所述碳化的气氛为Ar和H2的混合气，所述H2的体积占混合气总体积的0-10%（2）将步骤（1）得到的浒苔生物质碳与碳纳米管分散在乙醇中，抽滤后砸成薄片得到自支撑碳集流体；所述碳纳米管的加入量占浒苔生物质碳总质量的1~50%；所述分散为超声分散，所述超声的功率为400W，超声的频率为40kHz，超声的时间为3h；（3）以步骤（2）得到的自支撑碳集流体为正极，金属钠为负极，置于含钠盐的电解液中，通过电沉积的方式把金属钠沉积到三维自支撑碳骨架上得到钠金属复合负极；所述电沉积的电流为0.1-50mA∙cm-2；电沉积的容量为1-50mAh∙cm-2；所述含钠盐的电解液由钠盐和溶剂混合而成，所述含钠盐的电解液的浓度为1molL；所述钠盐选自NaTFSI，NaPF6或NaClO4，所述溶剂选自二乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚，四甘醇二甲醚，碳酸乙烯酯或碳酸二乙酯。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 烟台大学 一种利用浒苔制备的钠金属负极及其制备方法

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