[发明专利]一种碳纳米管膜直接复合熔融锂金属的无锂枝晶阳极及其制备方法

摘要

一种碳纳米管膜直接复合熔融锂金属的无锂枝晶阳极及其制备方法，涉及一种使液态锂直接浸润碳纳米管膜得到无锂枝晶阳极及其制备方法，通过具有优异导热性的碳纳米管与环境的热交换，在垂直于材料表面的方向上存在温度梯度。调控温度梯度可使液态锂金属和上层碳纳米管膜产生负的吉布斯自由能，进而驱动液态锂金属浸润到上层碳纳米管膜内。液态锂直接均匀涂覆或者灌注进碳纳米管薄膜形成的复合材料，可用作具有三维纳米结构的无锂枝晶锂金属电池阳极。在超高电流密度下，锂碳纳米管薄膜复合阳极可实现对称电池无锂枝晶稳定工作，将其作为阳极应用在锂硫全电池时可实现电池高倍率下的循环稳定性。本发明制备工艺简单实用，调控方便，易实现规模化商业生产，可有效抑制锂枝晶，进而为扩展锂金属电池应用领域而提供保障。