[发明专利]柱状铜阵列集流体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种柱状铜阵列集流体，其特征在于：该铜阵列集流体在微米尺度上，其具有规则的柱状阵列结构；在亚微米尺度上，其具有不规则网状突起结构，且均匀的分布在柱体表面。

2.根据权利要求1所述的柱状铜阵列集流体，其特征在于：所述柱体下端较粗，上端较细，且顶端为半球形或近似半球形。

3.根据权利要求1所述的柱状铜阵列集流体，其特征在于：所述柱体的平均直径为2-50μm，相邻柱体之间的间距5-200μm，柱体高度5-200μm。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的柱状铜阵列集流体，其特征在于：在该铜阵列集流体的表面镀2-20nm厚的亲锂层。

5.根据权利要求4所述的柱状铜阵列集流体，其特征在于：所述亲锂层为Au、Ag、Zn、Mg、Al、Pt、Si、Sn、C或Ni。

6.权利要求1~5任意一项所述柱状铜阵列集流体的制备方法，其特征在于，步骤为：

S1、将铜箔进行清洗，去除表面杂质；

S2、对铜箔用飞秒激光进行处理，飞秒激光设备的频率为200kHz，功率为5~40w，扫描间隔为10~100μm，扫描速度为5-500mm/s；

S3、将S2处理后的铜箔放入盐酸溶液中，除去表面的CuOx；

通过上述处理，即得柱状铜阵列集流。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：S1中铜箔的厚度为50~500μm，采先后采用去离子水和无水乙醇进行超声波清洗，分别清洗1~10min。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：S2中飞秒脉冲激光设备的脉冲宽度为800 fs，波长为532nm，S3中盐酸溶液的浓度为0.1-5mol/L，浸泡处理时间为0.1-10小时。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：在铜阵列集流体的表面镀亲锂层时，采用磁控溅射的方式进行镀膜。

10.权利要求1~5任意一项所述柱状铜阵列集流体在锂离子电池负极材料中的应用。