[发明专利]一种自支撑厚电极基体材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种自支撑厚电极基体材料，其特征在于，所述自支撑厚电极基体材料为一体式多孔自支撑结构，所述的自支撑厚电极基体材料包括高分子聚合物主体材料，所述的高分子聚合物主体材料上负载有金属氧化物和活性位点。

2.根据权利要求1所述的自支撑厚电极基体材料，其特征在于，所述的活性位点包括金红石相介孔TiO₂和锐钛矿相介孔TiO₂；

优选地，所述活性位点的介孔TiO₂的孔径为6.0～12.6nm；

优选地，所述的高分子聚合物主体材料包括高分子聚合物碳骨架体；

优选地，所述的高分子聚合物碳骨架体为多孔结构；

优选地，所述高分子聚合物碳骨架体的平均孔径为10～50nm；

优选地，所述高分子聚合物碳骨架体的平均孔隙率为500nm～1um；

优选地，所述自支撑厚电极基体材料的平均孔隙率为10～50nm。

3.一种权利要求1或2所述的自支撑厚电极基体材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：

(Ⅰ)将金属醇盐、高分子聚合物和乙酸进行混合并研磨，得到金属氧化物前驱体粉末；

(Ⅱ)将金属氧化物前驱体粉末压制成型得到基体；

(Ⅲ)再经除湿、煅烧和还原处理，通过控制煅烧和还原处理实验参数，得到自支撑厚电极基体材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，所述混合并研磨的过程是在室温下进行；

优选地，所述的金属醇盐包括钛盐；

优选地，所述的金属醇盐为钛酸四丁酯。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，所述的高分子聚合物包括聚乙烯亚胺、十六烷基三甲基溴化铵、二嵌段共聚物、聚(环氧乙烷)-b-聚苯乙烯和/或三嵌段共聚物中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述的高分子聚合物为聚乙烯亚胺。

6.根据权利要求3-5任一项所述的制备方法，其特征在于，以质量为100wt％计，所述的金属醇盐和高分子聚合物的质量比为(3.7～3.8)：1。

7.根据权利要求3-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(Ⅱ)中，经红外压片机进行成型处理；

优选地，所述的基体为片形结构；

优选地，所述的基体为圆片形。

8.根据权利要求3-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(Ⅲ)中，所述煅烧和还原处理是在管式炉中；

优选地，所述的管式炉采用的气氛包括氩气气氛、氢气气氛或二氧化碳气氛中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述管式炉煅烧过程采用的气氛为二氧化碳气氛；

优选地，所述管式炉煅烧过程的初始温度为20～40℃；

优选地，所述管式炉煅烧过程的升温速率为1～3℃/min；

优选地，所述管式炉煅烧过程的最终温度为400～500℃；

优选地，所述管式炉煅烧过程的恒温时间为1.5～3h。

9.一种锂电池，其特征在于，所述锂电池包括正极、负极和隔膜，所述负极包括权利要求1或2所述的自支撑厚电极基体材料。

10.一种根据权利要求1或2所述的自支撑厚电极基体材料的用途，其特征在于，所述的自支撑厚电极基体材料用于电化学储能领域。