专利名称：用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于锂离子电池负极的金属电极及其制备方法。
背景技术：
锂离子电池由于其具有比能量高、循环性能优异及安全性好等优点逐渐成为综 合性能最好的二次电池体系，其应用已经渗透到民用以及军事应用的很多领域，包括移 动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等。并逐渐涉入电动汽车、航天和储能等大容 量锂离子电池市场。开发新型的高容量、长寿命的电极材料，获得高比能量、高安全性 的锂离子电池是当前亟需研究和开发的重要技术领域。电极材料作为提高电池能量密度 和循环性能的重要因素，是目前高性能锂离子电池领域的研究重点。相对于目前普遍应 用的碳负极材料(例如石墨材料，其理论容量为372mAh/g)而言，过渡金属氧化物材料 由于具有较高的理论容量、良好的循环寿命和倍率特性，具有很好的应用前景，而且过 渡金属氧化物MOx(M = Co、Ni、Cu和Fe)作为锂离子电池负极材料具有较好的电化学性 能已经公开，然而制备的电极材料其性能一直受到电极制备工艺的制约，其中利用化学 沉积法和电化学沉积法制备的NiO薄膜材料的首次容量分别为700mAh/g和530mAh/g， 50次循环后容量分别为AgOmAhg1和ZSOmAhg1，利用水热法并经过500°C高温处理过程制 备的Fe2O3负极材料，当电极中碳导电剂含量达到40%时其首次容量可以得到955mAh/ g，30次循环后容量衰减至763mAh/g，从30次的循环容量来看材料的循环稳定性较差， 另外由于制备的电极中需要粘结剂和导电剂，容易产生碎裂、变形等问题，并且其容量 受电极中碳导电剂含量的影响较大(碳含量为20%时30次循环后的容量仅为425mAh/ g)，另外材料的制备往往也需要消耗较高的电能，能耗也比较大，应用受到限制。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有锂离子电池负极材料比容量不高，循环性能差， 制备方法可控性差的问题而提供一种用于锂离子电池的泡沫金属基氧化物电极及其制备 方法。本发明用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极是以泡沫金属为基体，经 过氧化反应原位生成对应的过渡金属氧化物制成的；所述的泡沫金属为Cu、Ni、Fe中的 一种或其中两种的合金；所述的泡沫金属经过氧化反应原位生成对应的过渡金属氧化物 为 CuO > NiO > Fe2O3。本发明用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法为一、将泡 沫金属在1 6mol/L的盐酸或者硝酸溶液中清洗2 6遍，再用去离子水清洗2 6遍； 二、在室温条件下将经过步骤一处理过的泡沫金属浸入含有质量浓度为1 5%的表面活 性剂和0.5 2mol/L过硫酸盐的0.5 3mol/L碱溶液中浸泡12h 60h ；所述的过硫酸盐 为K2S2O8或Na2S2O8,表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、油酸、月桂酸中的一种，碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或者碳酸钾中一种或两种；三、将经过 步骤二处理过的泡沫金属取出并用去离子水清洗2 6遍，空气中干燥，然后在空气或者 N2或Ar气体保护气氛下进行120 600°C热处理Ih 10h，将处理后的泡沫铜取出并用 去离子水清洗2 6遍，空气中干燥，经裁剪后即得泡沫金属基氧化物电极；所述的泡沫 金属为Cu、Ni、Fe中的一种或两种的合金，原位生成的过渡金属氧化物为CuO、NiO> Fe2O3中的一种或者两种。本发明用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极是以泡沫金属为基体，经 过氧化还原反应原位生成对应的过渡金属氧化物制成的；所述的泡沫金属为Cu、Ni、Fe 中的一种或其中两种的合金；所述的泡沫金属经过氧化还原反应原位生成对应的过渡金 属氧化物为 Cu20、Ni2O > Fe3O4O本发明用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法为一、将泡 沫金属在1 6mol/L的盐酸或者硝酸溶液中清洗2 6遍，再用去离子水清洗2 6 遍；二、在室温条件下将经过步骤一处理过的泡沫金属浸入含有质量浓度为1 5%的表 面活性剂、0.5 2mol/L过硫酸盐和0.5 5mol/L还原剂的0.5 3mol/L碱溶液中浸泡 12h 60h;所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、油酸、月桂酸中的 一种，过硫酸盐为K2S2O8或Na2S2O8,还原剂为葡萄糖、双氧水中一种或两种，碱溶液为 氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或者碳酸钾中一种或两种；三、将将经过步骤二处理过的 泡沫金属取出并用去离子水清洗2 6遍，空气中干燥，经裁剪后即得泡沫金属基氧化物 电极；所述的泡沫金属为Cu、Ni、Fe中的一种或两种的合金，原位生成的过渡金属氧化 物为Cu2CK Ni2O> Fe3O4中的一种或者两种。本发明用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极，是以泡沫金属作为电极 的集流体和基体骨架，以过渡金属氧化物为活性物质，采用液相反应和低温焙烧相结合 的方法，首先，是由于泡沫金属的空隙缓解了氧化物在充放电过程中的体积变化，进而 可以缓解由于电极材料的体积变化而引起的性能衰减，延长电极的使用寿命；其次， 过渡金属氧化物作为电极的活性物质，具有较高的容量和倍率特性，而且氧化物材料为 纳米或者微米级的颗粒或低维结构材料，使得材料具有优异的倍率性能，然后，本发明 采用液相反应和低温焙烧相结合的方法，过渡金属氧化物作为活性材料以原位生长的方 式与泡沫金属基体以化学作用相结合，电极中活性物质与泡沫金属基体具有良好的结合 力，保证了复合材料的循环稳定性和大电流放电能力，而且电极中不需要使用粘结剂和 导电剂，制备方法简单、具有较好的循环稳定性，同时电极的容量可以通过氧化物的原 位生长强度来控制，可以制备出高比容量、长寿命和高倍率特性的泡沫金属基氧化物电 极，制备出的复合电极可以满足动力电动车用锂离子电池体系需要。制备的复合电极材 料首次脱锂容量为1000mAh/g，200次循环后脱锂容量保持在950mAh/g。
具体实施例方式具体实施方式
一本实施方式用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极是 以泡沫金属为基体，经过氧化反应原位生成对应的过渡金属氧化物制成的；所述的泡沫 金属为Cu、Ni、Fe中的一种或其中两种的任意比的合金；所述的泡沫金属经过氧化反应 原位生成对应的过渡金属氧化物为CuO、NiO> Fe203。
具体实施方式
二本实施方式用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极是 以泡沫金属为基体，经过氧化还原反应原位生成对应的过渡金属氧化物制成的；所述的 泡沫金属为Cu、Ni、Fe中的一种或其中两种的任意比的合金；所述的泡沫金属经过氧化 还原反应原位生成对应的过渡金属氧化物为Cu20、Ni20、Fe304 ；具体实施方式
一和具体实施方式
二以泡沫金属作为电极的集流体和基体骨架， 是以泡沫金属作为电极的集流体和基体骨架，是由于泡沫金属的空隙缓解了氧化物在充 放电过程中的体积变化，进而可以缓解由于电极材料的体积变化而引起的性能衰减，延 长电极的使用寿命；以过渡金属氧化物为活性物质，是由于过渡金属氧化物作为电极的 活性物质，具有较高的容量和倍率特性，而且氧化物材料为纳米或者微米级的颗粒或低 维结构材料，使得材料具有优异的倍率性能，过渡金属氧化物作为活性材料以原位生长 的方式与泡沫金属基体以化学作用相结合，具有良好的结合力，不需要使用粘结剂和导 电剂，保证了复合材料的循环稳定性和大电流放电能力。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二不同的是用于锂离子电 池负极的泡沫金属基氧化物电极是以泡沫金属Cu为基体，经过氧化反应泡沫金属原位生 成的过渡金属氧化物为CuO ；经过氧化还原反应泡沫金属原位生成的过渡金属氧化物为 Cu20。其它与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是用于锂离 子电池负极的泡沫金属基氧化物电极是以泡沫金属Ni为基体，经过氧化反应泡沫金属原 位生成的过渡金属氧化物为NiO ；经过氧化还原反应泡沫金属原位生成的过渡金属氧化 物为Ni20。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是用于锂离 子电池负极的泡沫金属基氧化物电极是以泡沫金属Fe为基体，经过氧化反应泡沫金属原 位生成的过渡金属氧化物为Fe203 ；经过氧化还原反应泡沫金属原位生成的过渡金属氧化 物为Fe304。其它与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
六本实施方式用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的 制备方法为一、将泡沫金属在1 6mol/L的盐酸或者硝酸溶液中清洗2 6遍，再 用去离子水清洗2 6遍；二、在室温条件下将经过步骤一处理过的泡沫金属浸入含有 质量浓度为1 5%的表面活性剂和0.5 2mol/L过硫酸盐的0.5 3mol/L碱溶液中浸 泡12h 60h ；所述的过硫酸盐为K2S208或Na2S208，表面活性剂为十二烷基硫酸钠、 十二烷基磺酸钠、油酸、月桂酸中的一种，碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或者 碳酸钾中一种或两种；三、将经过步骤二处理过的泡沫金属取出并用去离子水清洗2 6 遍，空气中干燥，然后在空气或者风或人！"气体保护气氛下进行120 600°C热处理lh 10h，将处理后的泡沫铜取出并用去离子水清洗2 6遍，空气中干燥，经裁剪后即得泡 沫金属基氧化物电极；所述的泡沫金属为Cu、Ni、Fe中的一种或两种的任意比的合金， 原位生成的过渡金属氧化物为CuO、NiO、Fe203中的一种或者两种。
具体实施方式
七本实施方式用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的 制备方法为一、将泡沫金属在1 6mol/L的盐酸或者硝酸溶液中清洗2 6遍，再用 去离子水清洗2 6遍；二、在室温条件下将经过步骤一处理过的泡沫金属浸入含有质 量浓度为1 5%的表面活性剂、0.5 2mol/L过硫酸盐和0.5 5mol/L还原剂的0.5 3mol/L碱溶液中浸泡12h 60h;所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸 钠、油酸、月桂酸中的一种，过硫酸盐为K2S208或Na2S208，还原剂为葡萄糖、双氧水中 一种或两种，碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或者碳酸钾中一种或两种；三、将 将经过步骤二处理过的泡沫金属取出并用去离子水清洗2 6遍，空气中干燥，经裁剪后 即得泡沫金属基氧化物电极；所述的泡沫金属为Cu、Ni、Fe中的一种或两种的任意比的 合金，原位生成的过渡金属氧化物为Cu20、Ni20、Fe304中的一种或者两种。
具体实施方式
六和具体实施方式
七采用液相反应和低温焙烧相结合的方法，过 渡金属氧化物作为活性材料以原位生长的方式与泡沫金属基体以化学作用相结合，电极 中活性物质与泡沫金属基体具有良好的结合力，而且电极中不需要使用粘结剂和导电 剂，制备方法简单、具有较好的循环稳定性，同时电极的容量可以通过氧化物的原位生 长强度来控制，可以制备出高比容量、长寿命和高倍率特性的泡沫金属基氧化物电极， 制备出的复合电极可以满足动力电动车用锂离子电池体系需要。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
六或七不同的是用于锂离子电 池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法为一、将泡沫Cu在3mol/L的盐酸溶液中 清洗3遍，再用去离子水清洗3遍；二、在室温条件下将经过步骤一处理过的泡沫Cu浸 入含有2%的质量浓度的十二烷基硫酸钠和lmol/L过硫酸盐K2S208的2mol/L氢氧化钠 溶液中浸泡16h;三、将泡沫金属取出并用去离子水清洗3遍，空气中干燥；然后在空气 中进行220°C热处理lh，将处理后的泡沫铜取出并用去离子水清洗3遍，空气中干燥，经 裁剪后即得泡沫Cu/CuO过渡电极。其它与具体实施方式
六或七相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
六至八之一不同的是用于锂离 子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法为一、将泡沫Cu在2mol/L的盐酸或 者硝酸溶液中清洗4遍，再用去离子水清洗4遍；二、在室温条件下将经过步骤一处理过 的泡沫Cu浸入含有质量浓度为3%的十二烷基磺酸钠、1.5mol/L葡萄糖和1.5mol/L过硫 酸盐Na2S208 m2m0l/L氢氧化钾溶液中浸泡16h;三、将泡沫金属取出并用去离子水清 洗4遍，空气中干燥，经裁剪后得泡沫Cu/Cu20电极。其它与具体实施方式
六至八之一 相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
六至九之一不同的是用于锂离 子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法，其特征在于所述的泡沫金属基氧化 物电极的制备方法为一、将泡沫Ni在3mol/L的盐酸溶液中清洗3遍，再用去离子水 清洗3遍；二、在室温条件下将经过步骤一处理过的泡沫Ni浸入含有质量浓度为2%的 十二烷基硫酸钠和lmol/L过硫酸盐K2S208的2mol/L氢氧化钠溶液中浸泡18h ；三、将 泡沫金属取出并用去离子水清洗3遍，空气中干燥；然后在空气中进行220°C热处理2h， 将处理后的泡沫铜取出并用去离子水清洗3遍，空气中干燥，制备得泡沫Ni/NiO过渡电 极，经裁剪后即得。其它与具体实施方式
六至九之一相同。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
六至十之一不同的是用于锂 离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法，其特征在于所述的泡沫金属基氧 化物电极的制备方法为一、将泡沫Fe在3mol/L的硝酸溶液中清洗3遍，再用去离子水 清洗3遍；二、在室温条件下将经过步骤一处理过的泡沫Fe浸入含有质量浓度为2%的 十二烷基硫酸钠和lmol/L过硫酸盐K2S208的2mol/L氢氧化钠溶液中浸泡20h ；三、将泡沫金属取出并用去离子水清洗3遍，空气中干燥；然后在空气中进行220°C热处理3h， 将处理后的泡沫铜取出并用去离子水清洗3遍，空气中干燥，经裁剪后得泡沫Fe/Fe203 过渡电极。其它与具体实施方式
六至十之一相同。
具体实施方式
十二本实施方式与具体实施方式
六至十一之一不同的是用于 锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法为一、将泡沫Ni在3mol/L的硝 酸溶液中清洗4遍，再用去离子水清洗4遍；二、在室温条件下将经过步骤一处理过的 泡沫Ni浸入含有质量浓度为1.5%的十二烷基磺酸钠、2mol/L葡萄糖和2mol/L过硫酸盐 Na2S208 m2.5m0l/L氢氧化钾溶液中浸泡24h;三、将泡沫金属取出并用去离子水清洗4 遍，空气中干燥，经裁剪后得泡沫Ni/Ni20过渡电极。其它与具体实施方式
六至十一之 一相同。
具体实施方式
十三本实施方式与具体实施方式
六至十二之一不同的是用于 锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法为一、将泡沫Fe在2mol/L的硝 酸溶液中清洗3遍，再用去离子水清洗3遍；二、在室温条件下将经过步骤一处理过的 泡沫Fe浸入含有质量浓度为2%的十二烷基磺酸钠、2mol/L葡萄糖和2mol/L过硫酸盐 Na2S208 m3m0l/L氢氧化钾溶液中浸泡20h;三、将泡沫金属取出并用去离子水清洗3 遍，空气中干燥，经裁剪后得泡沫Fe/Fe304过渡电极。其它与具体实施方式
六至十二之 一相同。
具体实施方式
十四本实施方式与具体实施方式
六至十三之一不同的是以泡 沫金属Cu、Ni、Fe中的两种的任意比的合金为基体，经过氧化反应原位生成复合的过渡 金属氧化物为CuO/NiO、Cu0/Fe203或Fe203/Ni0。其它与具体实施方式
六至十三之一 相同。
具体实施方式
十五本实施方式与具体实施方式
六至十四之一不同的是以泡 沫金属Cu、Ni、Fe中的两种的任意比的合金为基体，经过氧化还原反应原位生成复合 的过渡金属氧化物为Cu20/Ni20、Cu20/Fe304或Ni20/Fe304。其它与具体实施方式
六至 十三之一相同。
具体实施方式
十六本实施方式与具体实施方式
六至十五之一不同的是用于 锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法为一、将泡沫Cu/Ni(物质的量之 比为2 1)合金在2mol/L的硝酸溶液中清洗3遍，再用去离子水清洗3遍；二、在室 温条件下将经过步骤一处理过的泡沫Cu/Ni合金浸入含有质量浓度为2 %的十二烷基磺酸 钠、2mol/L葡萄糖和2mol/L过硫酸盐Na^pJ^Smol/L氢氧化钾溶液中浸泡20h;三、 将泡沫金属取出并用去离子水清洗3遍，空气中干燥，经裁剪后得泡沫得泡沫Cu/Ni合金 基体Cu20/Ni20(物质的量之比为2 1)过渡电极。其它与具体实施方式
六至十五之一 相同。
具体实施方式
十七本实施方式与具体实施方式
六至十六之一不同的是用于 锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法为一、将泡沫Cu/Ni(物质的量之 比为1.5 1)合金在3mol/L的盐酸溶液中清洗3遍，再用去离子水清洗3遍；二、在室 温条件下将经过步骤一处理过的泡沫Cu/Ni合金浸入含有2%的质量浓度的十二烷基硫酸 钠和lmol/L过硫酸盐K2S208的2mol/L氢氧化钠溶液中浸泡16h ；三、将泡沫金属取出 并用去离子水清洗3遍，空气中干燥；然后在空气中进行220°C热处理lh，将处理后的泡沫铜取出并用去离子水清洗3遍，空气中干燥，经裁剪后得泡沫得泡沫Cu/Ni合金基 体CuO/NiO(物质的量之比为1.5 1)过渡电极。其它与具体实施方式
六至十六之一相 同。
具体实施方式
十八本实施方式与具体实施方式
六至十七之一不同的是用于 锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法为一、将泡沫Cu/Fe(物质的量之 比为1 2)合金在2mol/L的盐酸溶液中清洗3遍，再用去离子水清洗3遍；二、在室 温条件下将经过步骤一处理过的泡沫Cu/Fe合金浸入含有1.5%的质量浓度的十二烷基硫 酸钠和lmol/L过硫酸盐K2S208的2mol/L氢氧化钠溶液中浸泡16h ；三、将泡沫金属取 出并用去离子水清洗3遍，空气中干燥；然后在空气中进行220°C热处理lh，将处理后的 泡沫铜取出并用去离子水清洗3遍，空气中干燥，经裁剪后得泡沫得泡沫Cu/Fe合金基 体Cu0/Fe203(物质的量之比为1 1)过渡电极。其它与具体实施方式
六至十七之一相 同。
权利要求
1.用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极，其特征在于所述的泡沫金属 基氧化物电极是以泡沫金属为基体，经过氧化反应原位生成对应的过渡金属氧化物制成 的；所述的泡沫金属为Cu、Ni、Fe中的一种或其中两种的合金；所述的泡沫金属经过氧 化反应原位生成对应的过渡金属氧化物为CuO、NiO> Fe203。
2.按权利要求1所述的用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极，其特征在于 以泡沫金属Cu、Ni、Fe中的两种的合金为基体，经过氧化反应原位生成复合的过渡金属 氧化物为 CuO/NiO、Cu0/Fe203 或 Fe203/Ni0。
3.如权利要求1所述的用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法，其 特征在于所述的泡沫金属基氧化物电极的制备方法为一、将泡沫金属在1 6mol/ L的盐酸或者硝酸溶液中清洗2 6遍，再用去离子水清洗2 6遍；二、在室温条件 下将经过步骤一处理过的泡沫金属浸入含有质量浓度为1 5%的表面活性剂和0.5 2mol/L过硫酸盐的0.5 3mol/L碱溶液中浸泡12h 60h ；所述的过硫酸盐为K2S2O8或 Na2S2O8,表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、油酸、月桂酸中的一种，碱 溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或者碳酸钾中一种或两种；三、将经过步骤二处理 过的泡沫金属取出并用去离子水清洗2 6遍，空气中干燥，然后在空气或者风或八！"气 体保护气氛下进行120 600°C热处理Ih 10h，将处理后的泡沫铜取出并用去离子水 清洗2 6遍，空气中干燥，经裁剪后即得泡沫金属基氧化物电极；所述的泡沫金属为 Cu、Ni、Fe中的一种或两种的合金，原位生成的过渡金属氧化物为CuO、NiO> Fe2O3中 的一种或者两种。
4.按权利要求3所述的用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法，其 特征在于所述的泡沫金属基氧化物电极的制备方法为一、将泡沫Cu在3mol/L的盐 酸溶液中清洗3遍，再用去离子水清洗3遍；二、在室温条件下将经过步骤一处理过的泡 沫Cu浸入含有质量浓度为2 %的十二烷基硫酸钠和lmol/L过硫酸盐K2S2O8的2mol/L氢 氧化钠溶液中浸泡16h;三、将泡沫金属取出并用去离子水清洗3遍，空气中干燥；然后 在空气中进行220°C热处理lh，将处理后的泡沫铜取出并用去离子水清洗3遍，空气中干 燥，制备得泡沫Cu/CuO过渡电极，经裁剪后即得。
5.按权利要求3所述的用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法，其 特征在于所述的泡沫金属基氧化物电极的制备方法为一、将泡沫Ni在3mol/L的盐 酸溶液中清洗3遍，再用去离子水清洗3遍；二、在室温条件下将经过步骤一处理过的泡 沫Ni浸入含有质量浓度为2%的十二烷基硫酸钠和lmol/L过硫酸盐K2S2O8的2mol/L氢 氧化钠溶液中浸泡18h;三、将泡沫金属取出并用去离子水清洗3遍，空气中干燥；然后 在空气中进行220°C热处理2h，将处理后的泡沫铜取出并用去离子水清洗3遍，空气中干 燥，制备得泡沫Ni/NiO过渡电极，经裁剪后即得。
6.按权利要求3所述的用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法，其 特征在于所述的泡沫金属基氧化物电极的制备方法为一、将泡沫Fe在3mol/L的硝 酸溶液中清洗3遍，再用去离子水清洗3遍；二、在室温条件下将经过步骤一处理过的泡 沫Fe浸入含有质量浓度为2%的十二烷基硫酸钠和lmol/L过硫酸盐K2S2O8的2mol/L氢 氧化钠溶液中浸泡20h;三、将泡沫金属取出并用去离子水清洗3遍，空气中干燥；然后 在空气中进行220°C热处理3h，将处理后的泡沫铜取出并用去离子水清洗3遍，空气中干燥，制备得泡沫Fe/Fe203过渡电极，经裁剪后即得。
7.用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极，其特征在于所述的泡沫金属基 氧化物电极是以泡沫金属为基体，经过氧化还原反应原位生成对应的过渡金属氧化物制 成的；所述的泡沫金属为Cu、Ni、Fe中的一种或其中两种的合金；所述的泡沫金属经过 氧化还原反应原位生成对应的过渡金属氧化物为Cu2CK Ni2O> Fe3O40
8.按权利要求7所述的用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极，其特征在于 以泡沫金属Cu、Ni、Fe中的两种的合金为基体，经过氧化还原反应原位生成复合的过渡 金属氧化物为 Cu20/Ni20、Cu2CVFe3O4 或 Ni20/Fe304。
9.如权利要求7所述的用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法，其 特征在于所述的泡沫金属基氧化物电极的制备方法为一、将泡沫金属在1 6mol/L 的盐酸或者硝酸溶液中清洗2 6遍，再用去离子水清洗2 6遍；二、在室温条件下将 经过步骤一处理过的泡沫金属浸入含有质量浓度为1 5%的表面活性剂、0.5 2mol/L 过硫酸盐和0.5 5mol/L还原剂的0.5 3mol/L碱溶液中浸泡12h 60h ；所述的表面活 性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、油酸、月桂酸中的一种，过硫酸盐为K2S2O8 或Na2S2O8,还原剂为葡萄糖、双氧水中一种或两种，碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳 酸钠或者碳酸钾中一种或两种；三、将将经过步骤二处理过的泡沫金属取出并用去离子 水清洗2 6遍，空气中干燥，经裁剪后即得泡沫金属基氧化物电极；所述的泡沫金属为 Cu、Ni、Fe中的一种或两种的合金，原位生成的过渡金属氧化物为Cu2CK Ni2O> Fe3O4 中的一种或者两种。
10.按权利要求9所述的用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极的制备方法， 其特征在于所述的泡沫金属基氧化物电极的制备方法为一、将泡沫Cu在2mol/L的 盐酸或者硝酸溶液中清洗4遍，再用去离子水清洗4遍；二、在室温条件下将经过步骤一 处理过的泡沫Cu浸入含有质量浓度为3%的十二烷基磺酸钠、1.5mol/L葡萄糖和1.5mol/ L过硫酸盐Na2S208 &2mol/L氢氧化钾溶液中浸泡16h;三、将泡沫金属取出并用去离子 水清洗4遍，空气中干燥，制备得泡沫Cu/Cu20电极，经裁剪后即得。
全文摘要
用于锂离子电池负极的泡沫金属基氧化物电极及其制备方法，涉及一种用于锂离子电池负极的金属电极及其制备方法，本发明要解决现有锂离子电池负极材料比容量不高，循环性能差，制备方法复杂的问题。本发明是以泡沫金属Cu、Ni、Fe中的一种或其中两种的合金为基体，经过步骤一酸溶液清洗；步骤二碱溶液浸泡；步骤三低温焙烧等步骤反应在泡沫金属上原位生成对应的过渡金属氧化物CuO、Cu2O、NiO、Ni2O、Fe2O3、Fe3O4中的一种或者两种而制成的泡沫金属/过渡金属氧化物复合材料电极。制备方法简单、电极比容量高、循环寿命好和倍率性能优异，适用于电动汽车用锂离子电池体系。
文档编号H01M4/66GK102013470SQ201010547860
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者尹成果, 尹鸽平, 左朋建, 马玉林 申请人:哈尔滨工业大学