[发明专利]三维碳材料及其制备方法、金属锂复合电极及其制备方法

权利要求书

1.一种金属锂复合电极，其特征在于，包括三维碳材料与金属锂；所述三维碳材料包括碳化海绵骨架与缠绕在碳化海绵骨架上的碳纳米管；所述金属锂沉积在碳化海绵骨架与碳纳米管的表面；

所述三维碳材料按照以下方法制备：

S1)将海绵浸入可溶性催化剂前驱体水溶液中，烘干后，得到浸泡后的海绵；所述可溶性催化剂为铁系元素的盐类化合物；

S2)将所述浸泡后的海绵在保护气氛中加热并保温，得到三维碳材料；

所述可溶性催化剂前驱体选自硝酸铁、氯化铁、醋酸铁、硝酸钴、氯化钴、硝酸镍、氯化镍与醋酸镍中的一种；

所述可溶性催化剂前驱体水溶液中可溶性催化剂前驱体的浓度为0.1～1g/L；

所述步骤S1)中还加入可溶性碳源；

所述可溶性碳源选自尿素；所述可溶性碳源加入的量为2.5～5g/L。

2.根据权利要求1所述的金属锂复合电极，其特征在于，所述海绵选自聚醚海绵、聚乙烯醇海绵、三聚氰胺海绵、聚氨酯海绵、棉花纤维海绵、竹纤维海绵与木纤维素海绵中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的金属锂复合电极，其特征在于，所述保护气氛选自氮气、氩气与氦气中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的金属锂复合电极，其特征在于，所述加热的速率为1～10℃/min；所述保温的温度为700℃～900℃；所述保温的时间为2～4h。

5.一种金属锂复合电极的制备方法，其特征在于，包括：

S1)将海绵浸入可溶性催化剂前驱体水溶液中，烘干后，得到浸泡后的海绵；所述可溶性催化剂为铁系元素的盐类化合物；

S2)将所述浸泡后的海绵在保护气氛中加热并保温，得到三维碳材料；

S3)在所述三维碳材料上沉积金属锂，得到金属锂复合电极；

所述可溶性催化剂前驱体选自硝酸铁、氯化铁、醋酸铁、硝酸钴、氯化钴、硝酸镍、氯化镍与醋酸镍中的一种；

所述可溶性催化剂前驱体水溶液中可溶性催化剂前驱体的浓度为0.1～1g/L；

所述步骤S1)中还加入可溶性碳源；

所述可溶性碳源选自尿素；所述可溶性碳源加入的量为2.5～5g/L。