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专利号: 201610266114X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无粘合剂多孔硅基电极,其通过包括以下步骤的方法制备:

(1)按照体积比为(0-50):(50-100):(1~10)将无水乙醇、0.05mol·L-1~1.0mol·L-1硝酸盐或高氯酸盐水溶液和硅酸烷基酯混合,然后调pH至2.0~6.0,室温下搅拌2~48h,得到前躯体溶液;

(2)将铜箔或镍箔基体进行除去表面氧化物和除油处理;

(3)将处理后的铜箔或镍箔基体置于装有前躯体溶液的电极槽中,以处理后的铜箔或镍箔基体作为工作电极,以铂片或石墨作为对电极,电极间距控制在1~10cm,控制电流密-2 -2度为-0.1mA·cm ~-5.0mA·cm 进行电沉积,沉积时间为30s~2000s,沉积完成后将工作电极水洗后于40~150℃烘干,在铜箔或镍箔基体表面得到微纳米级二氧化硅涂层;

(4)将覆盖有微纳米级二氧化硅涂层的铜箔或镍箔基体置于含金属镁源的反应器中,密闭,氩气气氛保护下,以0.1~5℃/min的升温速率升至550~750℃进行煅烧,保温时间

0.5~12h,冷却后反应产物经酸洗、水洗、真空干燥后得到无粘合剂多孔硅基电极。

2.如权利要求1所述的无粘合剂多孔硅基电极,其特征在于:步骤(1)中,所述的硝酸盐为硝酸钠或硝酸钾,所述的高氯酸盐为高氯酸锂、高氯酸钠或高氯酸钾;所述的硅酸烷基酯为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯中的一种或两种的混合。

3.如权利要求1所述的无粘合剂多孔硅基电极,其特征在于:步骤(1)中,调节pH使用的酸为盐酸、硝酸或醋酸,浓度为0.5mol·L-1~2.0mol·L-1。

4.如权利要求1所述的无粘合剂多孔硅基电极,其特征在于:步骤(3)中,电流密度为-

1.0mA·cm-2~-5.0mA·cm-2,沉积时间为200s~600s。

5.如权利要求1所述的无粘合剂多孔硅基电极,其特征在于:步骤(4)中,所述的金属镁源为镁粉、镁带或镁蒸气中的任意一种。

6.如权利要求1或5所述的无粘合剂多孔硅基电极,其特征在于:步骤(4)中,升温速率为1~5℃/min,煅烧温度为650~750℃,保温时间为1~2h。

7.如权利要求1所述的无粘合剂多孔硅基电极,其特征在于:步骤(4)中,所述的酸洗是用1~5mol/L的稀盐酸清洗反应产物1~15min。

8.如权利要求1所述的无粘合剂多孔硅基电极,其特征在于:所述制备方法由步骤(1)~(4)组成。

9.如权利要求1所述的无粘合剂多孔硅基电极作为锂离子电池负极的应用。