[发明专利]三维复合集流体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种三维复合集流体，其特征在于，包括泡沫金属和至少结合在所述泡沫金属的多孔表面的纳米金属氢氧化物层，在所述纳米金属氢氧化物层的背离所述泡沫金属的表面还结合有碳层。

2.根据权利要求1所述的三维复合集流体，其特征在于，所述泡沫金属包括泡沫镍、泡沫铝、泡沫铜中的至少一种；和/或

所述纳米金属氢氧化物层包括纳米氢氧化镍层、纳米氢氧化铝层、纳米氢氧化铜层、纳米氢氧化镁层、纳米氢氧化钒层、纳米氢氧化钴层、纳米氢氧化钼层、纳米氢氧化铁层、纳米氢氧化锌层中的至少一种；和/或

所述碳层包括直立石墨烯、纳米碳中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的三维复合集流体，其特征在于，所述纳米金属氢氧化物层的纳米金属氢氧化物微粒为纳米片状。

4.一种三维复合集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将泡沫金属、可溶性金属盐、pH调节剂于溶剂中进行沉淀反应，得到纳米金属氢氧化物/泡沫金属复合集流体；

将所述纳米金属氢氧化物/泡沫金属复合集流体进行碳层沉积处理，得到碳包覆纳米金属氢氧化物/泡沫金属复合集流体。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀反应为水热反应；和/或

进行所述沉淀反应时，所述溶剂中还添加有形貌调节剂；和/或

所述沉淀反应的pH为10～11，反应温度为50℃～120℃；和/或

所述碳层沉积处理在碳氢气中进行；和/或

所述碳层沉积处理的处理温度为300℃～900℃。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性金属盐包括可溶性镍盐、可溶性铝盐、可溶性铜盐、可溶性镁盐、可溶性钒盐、可溶性钴盐、可溶性钼盐、可溶性铁盐、可溶性锌盐中的至少一种；和/或

所述pH调节剂包括六亚甲基四胺、尿素、硫脲、氨水、氢氧化镍溶液中的至少一种；和/或

所述溶剂包括去离子水、乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述形貌调节剂包括氟化铵、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述碳氢气包括甲烷、乙炔气体中的至少一种。

9.一种锂电池负极，其特征在于，包括权利要求1～3任一所述的三维复合集流体和/或权利要求4～8任一所述制备方法制备的所述三维复合集流体、在所述三维复合集流体表面形成的SEI膜，和所述SEI膜背离所述三维复合集流体的一面上附着的锂单质。

10.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求9所述的锂电池负极。