一种纤维素与过渡金属碳/氮化物复合的三维集流体及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种纤维素与过渡金属碳/氮化物复合的三维集流体及其制备方法和应用，通过集流体表面和层间的极性官能团，使其成为亲锂的活性位点，在金属沉积过程中提供成核位点，调控并诱导金属锂的均匀沉积，避免金属锂枝晶的形成。同时，利用集流体层间微球支撑的孔隙，形成类三明治结构，具有合适的层间距和孔容，可以提供更多的容纳金属的空间，实现高的金属沉积量。采用上述结构的集流体的金属二次电池，具有无粘结剂，柔性自支撑的特点。还提供了与之匹配的柔性正极材料，由纤维素与正极活性材料自组装而成，该复合正极材料具有柔性自支撑的优势，无需金属集流体，具有更高的整体比容量，为在柔性储能器件中的应用提供可能。