[发明专利]三维泡沫钴氧化物负极的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二次锂离子电池负极材料的制备方法。

背景技术

碳负极材料因为其高的可逆性、廉价、低毒、相对锂低的电位一直备受关注，这也是尽管其容量低仍为最具市场化的负极材料的原因，但其质量比容量只有372mAh/g。合金基负极材料相对于碳负极材料具有高的质量和体积比容量，但是其在循环过程中会因为相变化而导致材料粉化使其循环可逆性变得很差。金属氧化物负极材料虽然具有高的质量比容量和体积比容量，但其首次容量损失比较大、容量的循环保持性能差、倍率放电性能差，此外，其制备工艺复杂且成本高，不宜于实际的生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了解决现有负极材料循环保持性能差及倍率放电性能差的问题，提供了一种泡沫钴氧化物电极的制备方法。

本发明第一种三维泡沫钴氧化物负极的制备方法如下：一、将孔隙率为95％～98％、厚度为1.0mm～1.5mm的泡沫镍基体用滚压机压至厚度为300μm～600μm，然后进行表面活化处理；二、将经过步骤一处理的泡沫镍基体作为双阳极电沉积体系的阴极、石墨电极为双阳极电沉积体系的阳极浸入电解液中，然后在室温、表观电流密度为50mA·cm^-2～600mA·cm^-2的条件下电沉积10分钟～50分钟；三、将经过步骤二处理的以泡沫镍为基体的泡沫钴在300℃～500℃的温度下，空气气氛中，保温2小时，即得三维泡沫钴氧化物负极；其中步骤二所述的电解液由CoSO₄·7H₂O、CoCl₂·6H₂O和硼酸组成，电解液的pH值为2～8，电解液中CoSO₄·7H₂O的浓度为250g/L～300g/L，CoCl₂·6H₂O的浓度为35g/L～40g/L，硼酸的浓度为10g/L～40g/L；步骤一中所述的表面活化处理如下：将经过步骤一处理的泡沫镍基体用去离子水洗涤一次，然后在120℃的条件下干燥30分钟，再将泡沫镍基体在温度为70℃、Na₂CO₃浓度为30g/L、NaOH浓度为40g/L、Na₃PO₄·12H₂O浓度为30g/L、Na₂SiO₃浓度为10g/L、乳化剂OP-10浓度为1g/L的除油剂中处理5min，再用去离子水洗涤一次、120℃的条件下干燥30分钟，然后用体积浓度为50％的盐酸洗涤20秒～30秒，去离子水洗涤一次后用冷风吹干，即完成表面活化处理。