[发明专利]集流体及其制备方法、锌负极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种集流体，其特征在于，其包括依次设置的泡沫铜层、泡沫镍层和氧化镍层。

2.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述泡沫铜层的厚度为15～25μm，优选18～22μm，更优选20μm；所述泡沫镍层的厚度为15～25μm，优选18～22μm，更优选20μm；所述氧化镍层的厚度为8～12μm，优选9～11μm，更优选10μm。

3.如权利要求1或2所述的集流体的制备方法，其特征在于，其包括：在泡沫铜表面依次形成一层泡沫镍和一层氧化镍。

4.根据权利要求3所述的集流体的制备方法，其特征在于，利用半模板法在多孔泡沫铜表面生长一层泡沫镍，脱模后，在泡沫镍层上喷射溅镀一层氧化镍层；

优选地，将泡沫模板部分浸渍于泡沫铜前驱体溶液中，然后干燥，再翻转所述泡沫模板，将所述泡沫模板剩余未浸渍部分浸渍于泡沫镍前驱体溶液中，再次干燥；

将两次浸渍后的泡沫模板在1000～1200℃的还原气氛下进行退火，以得到泡沫铜层和泡沫镍层的双层结构；

在脱模后的双层结构的泡沫镍层表面喷射溅镀一层氧化镍层；

优选地，泡沫模板为聚氨酯泡沫；

优选地，所述泡沫铜前驱体溶液为氯化铜溶液、硝酸铜溶液；

优选地，所述泡沫镍前驱体溶液为氯化镍溶液、硝酸镍溶液；

优选地，喷射溅镀形成氧化镍层时，采用的溅射靶材为镍，氩气为工作气体，氧气为反应气体；

优选地，还原气氛为H₂的气氛，退火温度为1050～1150℃，更优选为1100℃，退火时间为5～7小时，优选6小时。

5.一种锌负极，其特征在于，其包括权利要求1或2所述的集流体以及在所述集流体上电解沉积形成的锌。

6.一种锌负极的制备方法，其特征在于，其包括：在如权利要求1或2所述的集流体上电解沉积锌。

7.根据权利要求6所述的锌负极的制备方法，其特征在于，电解沉积锌的电解液为硫酸锌、氯化锌或乙酸锌；

优选地，电解液的浓度为1.5～2.5mol/L，优选2mol/L。

8.一种锌电池，其特征在于，其包括正极、隔膜、电解液以及如权利要求5所述的锌负极。

9.根据权利要求8所述的锌电池，其特征在于，所述锌电池为纤维状锌电池，所述正极、所述锌负极、所述隔膜和所述电解液封装于管状纤维内；

优选地，所述正极为α型氧化锰活性物质，所述隔膜为三氧化二铝隔膜，所述电解液为含有硫酸锌的溶液。

10.如权利要求5所述的锌负极在制备电池中的应用。