[发明专利]一种高性能液态金属电池负极集流体及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能液态金属电池负极集流体，其特征在于，所述负极集流体包括由石墨层和镍基合金泡沫骨架基体材料，所述的石墨层是由多层石墨烯构成的鱼鳞状层，所述基体材料选自镍和镍合金；所述的基体材料的孔径为40-80PPI，孔隙率为90-98%，厚度为5-100mm；所述的镍基合金泡沫骨架基体材料镍的含量范围为80 -100 wt.%。

2.根据权利要求1所述的一种高性能液态金属电池负极集流体，其特征在于，所述的基体材料选自泡沫镍、泡沫镍铁、泡沫镍钨、泡沫镍钼、泡沫镍铬、泡沫镍钴中的一种。

3.一种如权利要求1所述的高性能液态金属电池负极集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将镍基合金泡沫基体材料浸泡于丙酮中，超声清洗后用酒精冲洗，以去除材料表面的油污，然后用N₂气吹干得到清洗后的基体材料；

步骤2：将步骤1所清洗的基体材料，先在保护气氛下进行退火处理，紧接着在保护气氛成分不变的情况下将碳源通入设备中，采用常压化学气相沉积技术在其基体骨架上生长石墨层；

步骤3：将经过化学气相沉积处理的材料，放入丙酮中超声处理以去除表面结合力弱的碳，最终得到石墨@镍基合金泡沫复合材料为骨架的负极集流体。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2退火处理中所述的保护气氛为Ar与H₂的混合气，其体积比为95：5，所述保护气氛的流量为40-80 sccm，所述退火处理温度为900-1000°C，所述退火处理时间为10-30 min。

5. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2所述化学气相沉积的温度为700-850°C，所述生长时间为5-30 min，所述碳源为甲烷、乙烷、乙烯和乙炔中的一种或多种。

6. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2化学气相沉积技术中所述保护气氛为Ar与H₂的混合气，其体积比为95：5，流量控制在50-100 sccm，所述碳源的流量控制在5-10 sccm。

7.一种基于权利要求1-2任一所述负极集流体用于组装液态金属电池。