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专利号: 2020109824943
申请人: 江汉大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 造纸;纤维素的生产
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种制备具有亲疏锂梯度结构的导电纤维纸的方法,其特征在于,在疏锂的导电纤维表面采用原子层沉积技术形成均匀致密的亲锂材料包覆层,得到亲锂的导电纤维,之后将亲锂的导电纤维与疏锂的导电纤维及亲锂材料,或将亲锂的导电纤维与疏锂的导电纤维按照不同比例混合并分散到溶剂中,得到亲锂的导电纤维与亲锂材料含量递减的多份混合纤维浆,或得到亲锂的导电纤维含量递减的多份混合纤维浆,采用湿法造纸工艺将混合纤维浆按亲锂的导电纤维与亲锂材料含量递减或按亲锂的碳纳米管含量递减的顺序逐层抄造得到导电纤维纸。

2.如权利要求1所述的制备具有亲疏锂梯度结构的导电纤维纸的方法,其特征在于:所述导电纤维是与金属锂不亲和、能导电的纤维,包括碳纳米管、碳纳米纤维、碳纤维、石墨烯、铜纤维。

3.如权利要求1所述的制备具有亲疏锂梯度结构的导电纤维纸的方法,其特征在于:所述导电纤维是碳纳米管。

4.如权利要求1所述的制备具有亲疏锂梯度结构的导电纤维纸的方法,其特征在于:所述湿法造纸工艺中还混合添加纳米纤维素,在逐层抄造之后得到的导电纤维纸还在惰性气体环境下在600℃ 1200℃下进行烧结。

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5.如权利要求1所述的制备具有亲疏锂梯度结构的导电纤维纸的方法,其特征在于:所述的亲锂材料是可以与锂发生合金反应的材料。

6.如权利要求5所述的制备具有亲疏锂梯度结构的导电纤维纸的方法,其特征在于:所述亲锂材料包括Zn、Cu、Co、Sn、Co、Ni、Mn、Mo、Al、Au金属的单质、氧化物、氟化物、纳米纤维素的其中一种。

7.一种采用权利要求3‑6任一所述的方法制备的导电纤维纸,其特征在于,包括多层相互依附的导电纤维薄片,每层导电纤维薄片是由导电纤维均匀分散后均匀交织形成的薄片,各层导电纤维薄片按以下布置:底层的导电纤维薄片中导电纤维为疏锂的碳纳米管;

顶层的导电纤维薄片中导电纤维为表面附着均匀致密的原子沉积层的碳纳米管,即亲锂的碳纳米管,所述原子沉积层为Zn、Cu、Co、Sn、Co、Ni、Mn、Mo、Al、Au金属的单质、氧化物、氟化物的其中一种;

底层与顶层导电纤维薄片之间沉积的每层导电纤维薄片均为亲锂的碳纳米管与疏锂的碳纳米管、或亲锂的碳纳米管与疏锂的碳纳米管及纳米纤维素均匀交织形成的薄片,底层与顶层导电纤维薄片之间沉积的每层导电纤维薄片内纳米纤维素的质量含量不超过

20%;

底层至顶层的各层导电纤维薄片内的亲锂的碳纳米管含量逐层递增。

8.一种复合金属锂负极的制备方法,其特征在于:将固态锂加热到熔融状态,之后高温熔融状态的锂注入如权利要求7所述的导电纤维纸中。

9.一种锂金属二级电池,其特征在于:其内部包含如权利要求8所述的复合金属锂负极。

10.如权利要求9所述的锂金属二级电池,其特征在于:复合金属锂负极表面经原子层沉积处理或HF氟化处理形成LiF保护层。