[发明专利]碳纳米管阵列/氧化镍纳米颗粒同轴复合负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管阵列/氧化镍纳米颗粒同轴复合负极材料，其特征在于，包括原位生长于金属集流基底上的碳纳米管阵列、以及均匀分布在所述碳纳米管阵列外表面并与其直接结合的氧化镍纳米颗粒，其中所述氧化镍纳米颗粒在所述复合负极材料中所占重量百分比为50～85%。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管阵列/氧化镍纳米颗粒同轴复合负极材料，其特征在于，所述碳纳米管阵列的高度为80～300μm。

3.根据权利要求2所述的碳纳米管阵列/氧化镍纳米颗粒同轴复合负极材料，其特征在于，所述碳纳米管阵列的高度为200μm以上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的碳纳米管阵列/氧化镍纳米颗粒同轴复合负极材料，其特征在于，所述碳纳米管阵列中各碳纳米管的直径为10nm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的碳纳米管阵列/氧化镍纳米颗粒同轴复合负极材料，其特征在于，所述氧化镍纳米颗粒的平均粒径为50nm以下。

6.根据权利要求5所述的碳纳米管阵列/氧化镍纳米颗粒同轴复合负极材料，其特征在于，所述氧化镍纳米颗粒的平均粒径为5～20nm。

7.一种权利要求1至6中任一项所述的碳纳米管阵列/氧化镍纳米颗粒同轴复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括：采用Ni(NO₃)₂·6H₂O的乙醇溶液对原位生长于金属集流基底上的碳纳米管阵列进行浸泡处理；

干燥经浸泡处理的碳纳米管阵列；以及

在空气气氛下于300～500℃下高温处理1～5小时即制得所述复合负极材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述Ni(NO₃)₂·6H₂O的乙醇溶液的浓度为0.15～0.50mol/L。

9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，还包括通过化学气相沉积法在所述金属集流基底上原位生长碳纳米管阵列。

10.一种复合负极，其特征在于，包括：

金属集流基底；以及

原位形成于所述金属集流基底上的根据权利要求1～6中任一项所述的碳纳米管阵列/氧化镍纳米颗粒同轴复合负极材料。

11.根据权利要求10所述的复合负极，其特征在于，所述金属集流基底包括金属箔集流器、以及在所述金属箔集流器上依次加载的缓冲层和催化剂层。

12.根据权利要求11所述的复合负极，其特征在于，所述金属箔集流器的厚度为20μm，所述缓冲层的厚度为30nm，所述催化剂层的厚度为5nm。

13.根据权利要求11或12所述的复合负极，其特征在于，所述缓冲层为氧化铝缓冲层和所述催化剂层为铁催化剂层。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的复合负极，其特征在于，所述复合负极在50mA/g恒电流充放电条件下，库仑效率保持在90%以上。