[发明专利]铜硅一体化电极及其制备方法

权利要求书

1.一种铜硅一体化电极的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：首先制备生坯：将粒径为200nm的硅粉与粒径为5μm的铜粉进行混合，得到铜硅混合粉末，将铜硅混合粉末球磨50h，得到铜硅复合粉，硅粉占铜硅混合粉末的质量百分比为5%；溶剂混合：将铜硅复合粉与聚丙烯腈和N-甲基吡咯烷酮混合，得到第一混合物，在第一混合物中，铜硅复合粉的质量百分比为3%，聚丙烯腈的质量百分比为3.39%；研磨：对第一混合物进行研磨，得到铸膜液；刮膜：将铸膜液置于刮膜板上，使用刮膜器对铸膜液进行刮膜处理；随后将刮膜后的铸膜液放入水中进行溶剂-非溶剂相转换，得到生坯；烧结：烧结分为两步，首先在空气中对生坯进行加热，其中，升温速度为8℃/min，加热温度在500℃，保温4h，之后得到不含有机物的生坯，随后在氢气气氛下将不含有机物的生坯还原，其中，升温速度为13℃/min，烧结温度在800℃，保温45min，之后得到还原后的多孔铜硅膜；制备电极：将还原后的多孔铜硅膜在辊压机上辊压后即可得到铜硅一体化电极，通过合理的设计硅粉与铜粉的粒径，并通过设计球磨时间，得到了硅粉、铜粉分散均匀的铜硅混合粉，为之后与有机物进行混合提供了原料；通过铜硅粉末与有机物之间的配比设计，得到了粘度适中的铸膜液，从而保证之后的刮膜步骤能够顺利进行；利用刮膜技术，通过控制刮膜棒和刮膜板之间空隙的大小从而控制金属膜的厚度，得到生坯后选用合适的烧结参数，这种制备方法提供了充足的空间缓解循环过程中的体积变化，且使纳米粒子分散在具有3维贯通结构的多孔铜膜上，减小了纳米粒子的团聚。