[发明专利]一种超分支氧化的多孔金属负极集流体及其制备方法

权利要求书

1.一种超分支氧化的多孔金属负极集流体，其特征在于：包括形成于模板上的M金属层、沉积于M金属层上的金属柱阵列以及形成于金属柱上的氧化物结构，所述金属柱阵列为金属电沉积形成的均匀有序的排列结构，所述氧化物结构为形成于相应金属柱外圆面上的呈分支状的氧化物。

2.根据权利要求1所述一种超分支氧化的多孔金属负极集流体，其特征在于：所述模板为双向通孔模板，所述模板为阳极氧化铝、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、行迹蚀刻聚碳酸酯、聚丙烯、尼龙、纤维素模板中的一种。

3.根据权利要求1所述一种超分支氧化的多孔金属负极集流体，其特征在于：所述M金属层的材质为金、银、铜、铁、镍、铝、镁、锌中的一种；所述金属柱为M金属电沉积形成的柱状结构。

4.根据权利要求1所述一种超分支氧化的多孔金属负极集流体，其特征在于：所述M金属层的厚度为0.5～2 μm；所述金属柱的长度为15～60 μm。

5.根据权利要求2所述一种超分支氧化的多孔金属负极集流体，其特征在于：所述双向通孔模板为双通AAO模板，其孔径为110～390 nm，膜厚为40～60 μm。

6.如权利要求1至5任一项所述一种超分支氧化的多孔金属负极集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）向模板的一面蒸镀一层连续的M金属层基底，然后通过电沉积方法在模板的另一面电沉积金属柱阵列，得到样品；

（2）将电沉积之后的样品放置在氢氧化钠溶液中刻蚀掉模板；

（3）对刻蚀掉模板之后的样品进行还原；

（4）将还原之后的样品放入乙醇和水的混合溶液中；

（5）在水浴条件下保温搅拌，通氧气将金属柱表面氧化成分支状的氧化物结构，获得超分支氧化的多孔金属负极集流体。

7.根据权利要求6所述一种超分支氧化的多孔金属负极集流体的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，采用脉冲阴极电流技术进行电沉积，所述脉冲阴极电流技术的电流密度为-2～-30 mA cm^-2,电沉积时间为0.5～2小时。

8.根据权利要求6所述一种超分支氧化的多孔金属负极集流体的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的浓度为5 mol/L，刻蚀时间为0.5小时；所述步骤（3）中，还原品所用溶液为CuSO₄溶液，其pH=1；所述乙醇和水的混合溶液中乙醇与水的体积比为1:9。

9.根据权利要求6所述一种超分支氧化的多孔金属负极集流体的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，水浴温度为60～80 ℃，水浴时间为3～6小时，转速为600 r/min。

10.根据权利要求6所述一种超分支氧化的多孔金属负极集流体的制备方法，其特征在于，所述超分支氧化的多孔金属负极集流体应用于锂金属负极、钠金属负极、钾金属负极、镁金属负极、钙金属负极、锌金属负极、铜金属负极、锡金属负极、铝金属负极。