[发明专利]一种3D复合铜及其制备方法和一种集流体及其应用

权利要求书

1.一种3D复合铜，其特征在于：包括由铜亚微米线缠绕而成的泡沫铜，所述铜亚微米线上包覆有氧化亚铜。

2.根据权利要求1所述的一种3D复合铜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)泡沫铜的制备：氢氧化钠和硫酸铜通过热溶液法合成由铜亚微米线缠绕而成泡沫铜；

(2)氧化亚铜的包覆：将泡沫铜置于一定湿度和一定温度的条件下一定时间，使泡沫铜的表面生成氧化亚铜，然后进行干燥，即得到所述3D复合铜。

3.根据权利要求2所述的一种3D复合铜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)具体为：将10-20mol/L的氢氧化钠溶液和0.1-10mol/L硫酸铜溶液混合搅拌均匀后，加入乙二胺，超声搅拌均匀后放于45-80℃的水浴中，然后加入20wt％-50wt％的水合肼溶液搅拌均匀密封，水浴保温0.5-14小时后，形成了飘浮物，将漂浮物在清洗溶液中进行清洗后，干燥，即得到所述泡沫铜，其中，所述氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、乙二胺和20wt％-50wt％的水合肼溶液的体积比为300-500:3-7:2-6:0.1-1。

4.根据权利要求3所述的一种3D复合铜的制备方法，其特征在于：所述氢氧化钠溶液的浓度为12-18mol/L，所述硫酸铜溶液的浓度为0.5-5mol/L。

5.根据权利要求3所述的一种3D复合铜的制备方法，其特征在于：所述清洗溶液为质量百分比浓度在1％-8％的水合肼溶液。

6.根据权利要求3所述的一种3D复合铜的制备方法，其特征在于：所述铜亚微米线直径为100-800nm、长度为60-200μm。

7.根据权利要求2所述的一种3D复合铜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)具体为：将步骤(1)得到的泡沫铜置于相对湿度为35-80％环境中，并将泡沫铜升温至35-60℃，升温速率为2-20℃/min，保温2-300min后，将泡沫铜进行冷冻干燥，即得到所述表面含有氧化亚铜包覆层的泡沫铜。

8.一种3D复合铜集流体，其特征在于：由权利要求1-7任意一项所述的3D复合铜冲压、与锂极片组装成电池进行电化学反应，即得到所述的3D复合铜集流体。

9.根据权利要求8所述的一种3D复合铜集流体，其特征在于：所述电化学反应采用的电解质为LiPF₆、LiClO₄、LiBF₄、LiAsF₆、LiB(C₂H₅)₃(C₄H₄N)、LiB(C₆F₅)₃(CF₃)、LiCFSO₃，LiTFSi和LiFSi中的至少一种。

10.一种3D复合铜集流体的应用，其特征在于：将权利要求8或9所述的3D复合铜集流体用于组装成锂电池。