【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，具体涉及烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法及集流体。
技术介绍
1、随着新能源汽车的推广及竞争力的提升，市场对锂离子电池技术提出更高的要求。目前，对于常规的锂离子电池正负极，正极集流体通常采用金属铝箔，负极集流体通常采用金属铜箔。现有技术一般采用4微米厚度的铜箔作为负极集流体，其存在价格昂贵、重量大的问题。而为了减轻集流体的质量，采用pet复合铜箔集流体和传统碳材料作为集流体，pet复合铜箔集流体通过在pet薄膜表面电镀铜，铜箔与pet结合差，容易出现分层，且pet在电解液中不稳定，还不导电，属于无用质量，并影响集流体的导电性能。而采用传统碳材料作为集流体时需要添加较多的高分子粘结剂，同样会影响集流体的导电性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法及集流体，旨在解决现有复合集流体由于与基膜结合差或需要添加高分子粘结剂，而导致导电性和机械性能差的技术问题。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术的一方面提供了一种烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法，其包括如下制备步骤：
4、步骤一、对碳纳米材料进行磺苯基改性，获得表面接枝磺苯基基团的改性碳纳米材料；
5、步骤二、将改性碳纳米材料加入氯化亚锡溶液中，向溶液中加入硼氢化钠溶液，反应完全，使碳纳米材料表面均匀沉积有锡颗粒，洗涤、干燥，获得敏化碳纳米材料；
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7、步骤四、将铜-碳纳米材料薄膜置于模具中，在惰性气氛中高温烧结，获得集流体。
8、步骤二还包括，将敏化碳纳米材料加入氯化钯溶液中，混合均匀，然后对碳纳米材料进行洗涤、干燥，获得活化碳纳米材料。
9、其中，所述改性碳纳米材料的制备方法为：将磺胺酸、稀盐酸溶液和亚硝酸盐混合均匀，然后向溶液中加入还原剂，最后向溶液中加入碳纳米材料分散液，反应22-26h后，过滤、洗涤、干燥，获得改性碳纳米材料。
10、其中，所述磺胺酸、稀盐酸溶液、亚硝酸盐和碳纳米材料分散液的质量比为0.5-1:10:0.5-1：100，所述稀盐酸溶液的质量浓度为10％-20％，所述碳纳米材料分散液的质量浓度为1％-5％。
11、其中，所述还原剂为铁粉。
12、其中，所述碳纳米材料为碳纳米管、石墨烯中的至少一种。
13、其中，步骤二中，所述氯化亚锡溶液的制备方法为：将氯化亚锡、抗坏血酸、柠檬酸加入去离子水中，滴加氢氧化钠调节溶液ph为4-5，将溶液置于冰浴中搅拌均匀，获得氯化亚锡溶液。
14、其中，所述氯化亚锡、抗坏血酸、柠檬酸和去离子水的质量比为1:1:1:7。
15、其中，步骤四的反应条件为：氢气、氩气体积比为5:90-100的混合气氛，烧结温度为500-1100℃，烧结时间为20-30min。
16、本专利技术的第二方面提供一种集流体，所述集流体由上述制备方法制得，所述集流体包括均匀分散且相互连接的碳纳米材料，所述碳纳米材料表面包覆铜层，相邻碳纳米材料由铜熔融连接。
17、本专利技术的有益效果：
18、本专利技术通过先用化学镀铜的方法在碳纳米材料表面镀铜层，获得表面被铜层包裹的碳纳米材料溶液，再经过抽滤沉积成膜等步骤获得铜-碳纳米材料薄膜，最后经高温烧结使包裹于碳纳米材料表面的铜熔融，相邻碳纳米材料通过熔融的铜结合在一起，在模具的协助下形成形状可控的集流体。由于碳纳米材料包裹于金属铜层中，金属铜层熔融结合，使制得的集流体具有高的机械性能和高的导电性，且密度小。
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1.一种烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
2.根据权利要求1所述一种烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法，其特征在于：步骤二还包括，将敏化碳纳米材料加入氯化钯溶液中，混合均匀，然后对碳纳米材料进行洗涤、干燥，获得活化碳纳米材料。
3.根据权利要求1所述一种烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法，其特征在于，所述改性碳纳米材料的制备方法为：将磺胺酸、稀盐酸溶液和亚硝酸盐混合均匀，然后向溶液中加入还原剂，最后向溶液中加入碳纳米材料分散液，反应22-26h后，过滤、洗涤、干燥，获得改性碳纳米材料。
4.根据权利要求3所述一种烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法，其特征在于，所述磺胺酸、稀盐酸溶液、亚硝酸盐和碳纳米材料分散液的质量比为0.5-1:10:0.5-1：100，所述稀盐酸溶液的质量浓度为10％-20％，所述碳纳米材料分散液的质量浓度为1％-5％。
5.根据权利要求3所述一种烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法，其特征在于，所述还原剂为铁粉。
6.根据权利要求1所述一
7.根据权利要求1所述一种烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法，其特征在于，步骤二中，所述氯化亚锡溶液的制备方法为：将氯化亚锡、抗坏血酸、柠檬酸加入去离子水中，滴加氢氧化钠调节溶液PH为4-5，将溶液置于冰浴中搅拌均匀，获得氯化亚锡溶液。
8.根据权利要求7所述一种烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法，其特征在于，所述氯化亚锡、抗坏血酸、柠檬酸和去离子水的质量比为1:1:1:7。
9.根据权利要求1所述一种烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法，其特征在于，步骤四的反应条件为：氢气、氩气体积比为5:90-100的混合气氛，烧结温度为500-1100℃，烧结时间为20-30min。
10.一种集流体，其特征在于，所述集流体由权利要求1-9任意一项制备方法制得，所述集流体包括均匀分散且相互连接的碳纳米材料，所述碳纳米材料表面包覆铜层，相邻碳纳米材料由铜熔融连接。
...【技术特征摘要】
1.一种烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
2.根据权利要求1所述一种烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法，其特征在于：步骤二还包括，将敏化碳纳米材料加入氯化钯溶液中，混合均匀，然后对碳纳米材料进行洗涤、干燥，获得活化碳纳米材料。
3.根据权利要求1所述一种烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法，其特征在于，所述改性碳纳米材料的制备方法为：将磺胺酸、稀盐酸溶液和亚硝酸盐混合均匀，然后向溶液中加入还原剂，最后向溶液中加入碳纳米材料分散液，反应22-26h后，过滤、洗涤、干燥，获得改性碳纳米材料。
4.根据权利要求3所述一种烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法，其特征在于，所述磺胺酸、稀盐酸溶液、亚硝酸盐和碳纳米材料分散液的质量比为0.5-1:10:0.5-1：100，所述稀盐酸溶液的质量浓度为10％-20％，所述碳纳米材料分散液的质量浓度为1％-5％。
5.根据权利要求3所述一种烧结化学镀铜-碳纳米材料制备集流体的方法，其特征在于，所述还原剂为铁粉。
【专利技术属性】
技术研发人员：曾志远，李忻达，黄少真，张吉，王东锋，
申请(专利权)人：深圳市飞墨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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