[发明专利]一种在镍纳米针锥阵列上制备锗负极材料的方法

摘要

本发明公开了一种在镍纳米针锥阵列上制备锗负极材料的方法。本发明的制备方法如下：首先在镍基体上利用水溶液电沉积的方法制备一定高度的镍纳米针锥阵列，然后在厌氧厌水的环境中，利用离子液体电沉积的方法制备锗负极材料，喷碳处理后组装电池，测试其电化学性能。本发明在镍纳米针锥阵列上利用离子液体电沉积的方法，制备高比容量、长循环寿命和高库伦效率的锗负极材料，离子液体电沉积过程中，电流密度较小，制备的锗膜均匀；而且制备的材料为纳米级的粒子，减少了材料循环过程中的粉化，制备的负极材料与基体（镍纳米针锥阵列）基础面积大，结合力好，制备方法工艺简单，操作方便。

主权项

一种在镍纳米针锥阵列上制备锗负极材料的方法，其特征在于，包括下述步骤：（1）负极基片的处理在应用定向电结晶方法在镍箔表面电镀一层镍纳米针锥阵列前首先对镍箔进行毛化处理；（2）应用定向电结晶法制备镍纳米针锥阵列采用定向电结晶法无模板制备镍纳米针锥阵列；所采用的原料均为分析纯化学试剂，在溶液配制时均用纯净的去离子水配制，控制溶液组成为：氯化镍 1.0mol/L，硼酸 0.5mol/L，氯化铵 4.0mol/L，并用体积浓度为10%的氨水和10%的盐酸调节溶液的 pH=4.0，电沉积温度为50~60℃，时间为4min；完成后用去离子水冲洗，凉风吹干，放入手套箱中备用；（3）离子液体电沉积法制备锗负极材料采用离子液体电沉积的方法进行锂离子电池锗负极材料的制备，离子液体为1‑乙基‑3‑甲基咪唑双三氟磺酰亚胺盐，锗源为浓度0.1 mol/L的GeCl₄；采用三电极体系进行沉积，工作电极、参比电极或准参比电极、对比电极CE分别为镍箔、高纯Ag丝、高纯Pt环；在高纯氩气环境的手套箱中进行；恒压电沉积时间为30min；沉积完成后干燥、喷碳。