[发明专利]一种柔性一体化三维碳基金属锂负极材料、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种柔性一体化三维碳基金属锂负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将碳布用有机溶剂清洗后再用水冲洗，充分干燥后获得碳布基底；

步骤2，将纳米硅粉加入到无水乙醇中，搅拌得到悬浊液；

步骤3，将所述悬浊液均匀地滴加在所述碳布基底上，然后在室温下自然风干之后再真空干燥，获得表面被所述纳米硅粉改性过的碳布/硅粉复合材料；

步骤4，在惰性环境中，将金属锂加热至完全熔融，获得熔融锂；

步骤5，将所述碳布/硅粉复合材料浸润在所述熔融锂中，该熔融锂被均匀地吸附在所述碳布/硅粉复合材料的表面以及内部，获得碳布/硅粉/金属锂复合材料，即柔性一体化三维碳基金属锂负极材料。

2.根据权利要求1所述的柔性一体化三维碳基金属锂负极材料的制备方法，其特征在于：

其中，步骤2中，所述悬浊液中所述纳米硅粉的质量浓度为10％～20％。

3.根据权利要求1所述的柔性一体化三维碳基金属锂负极材料的制备方法，其特征在于：

其中，步骤3中，所述碳布/硅粉复合材料中所述纳米硅粉的含量为2mg/cm²～5mg/cm²。

4.根据权利要求1所述的柔性一体化三维碳基金属锂负极材料的制备方法，其特征在于：

其中，步骤4中，所述惰性环境为氩气气氛，将所述金属锂加热至300℃以上使其熔融。

5.根据权利要求1所述的柔性一体化三维碳基金属锂负极材料的制备方法，其特征在于：

其中，步骤1中，所述碳布为导电碳纤维编织物。

6.根据权利要求1所述的柔性一体化三维碳基金属锂负极材料的制备方法，其特征在于：

其中，步骤3中，在室温下自然风干之后再于50℃～70℃真空干燥至少12h。

7.根据权利要求1所述的柔性一体化三维碳基金属锂负极材料的制备方法，其特征在于：

其中，步骤2中，所述纳米硅粉的尺寸为20nm～60nm。

8.根据权利要求1所述的柔性一体化三维碳基金属锂负极材料的制备方法，其特征在于：

其中，步骤5中，将所述碳布/硅粉复合材料浸润在熔融的所述熔融锂中15s～20s，随后取出自然冷却。

9.一种柔性一体化三维碳基金属锂负极材料，其特征在于，柔性一体化三维碳基金属锂负极材料由权利要求1～8中任一项所述的柔性一体化三维碳基金属锂负极材料的制备方法制备得到。

10.一种柔性一体化三维碳基金属锂负极材料作为电池负极在锂电池中的应用，其特征在于，所述柔性一体化三维碳基金属锂负极材料为权利要求9中所述的柔性一体化三维碳基金属锂负极材料。