[发明专利]一种三维多孔锂金属复合负极材料及制备方法与应用

权利要求书

1.一种三维多孔锂金属复合负极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)不锈钢网的预处理：先将编制的不锈钢网进行酸洗处理，然后用酒精超声振动清洗多次，最后将不锈钢网真空干燥；

(2)表面掺氮：将步骤(1)中清洗干燥后的不锈钢网进行表面掺氮处理，得表面掺氮处理的不锈钢网；所述的表面掺氮处理在辉光离子渗氮炉中进行；控制表面掺氮处理温度为300～500℃，时间为0.1～5小时，充入气体源为氨气，气压为250～300Pa；

(3)压合：将步骤(2)所得表面掺氮处理的不锈钢网与锂片叠好，并置于压片机中，加压将两者压合成一体，获得三维多孔锂金属复合负极；所述的压合是将表面掺氮不锈钢网与锂片在压力为20～50MPa，保压时间为3～10分钟条件下进行。

2.根据权利要求1所述的三维多孔锂金属复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的不锈钢网的材料为304或316不锈钢，不锈钢网的规格为500～1200目，丝径为0.03～0.05mm，厚度为0.05～0.15mm。

3.根据权利要求1所述的三维多孔锂金属复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的酸洗使用质量分数为5～10％的稀盐酸进行，酸洗的温度为25-60℃，酸洗的时间为5～30分钟。

4.根据权利要求1所述的三维多孔锂金属复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的用酒精超声振动清洗的次数为2次以上，每次用酒精超声振动清洗的时间为10～15分钟。

5.根据权利要求1所述的三维多孔锂金属复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的真空干燥是在真空干燥箱中进行；所述的真空干燥的温度为60～80℃，时间为5-8h，干燥真空度为1000～4000Pa。

6.一种三维多孔锂金属复合负极材料，其特征在于，其由权利要求1-5任一项所述的制备方法制得；不锈钢网至少三分之一的厚度嵌入锂片之中，从不锈钢网的孔隙中明显可见锂片的金属光泽。

7.权利要求6所述三维多孔锂金属复合负极材料在锂金属电池电极材料中的应用；该复合负极直接与不同的正极配对制备成锂金属电池，不锈钢网的面朝向隔膜。