技术特征：
1.一种锗酸锌/碳复合负极材料，其特征在于，所述锗酸锌/碳复合负极材料包括基底材料以及附着于所述基底材料表面的锗酸锌丝阵列，所述基底材料为二维平面状的碳纤维材料，所述锗酸锌丝阵列中填充有凝胶b，所述锗酸锌丝阵列表面覆有涂膜c。2.根据权利要求1所述的锗酸锌/碳复合负极材料，其特征在于，所述基底材料为碳纤维膜、碳纤维片、碳纤维毡、石墨纤维片、石墨纤维膜、聚合物碳化纤维膜或聚合物碳化纤维片中的至少一种。3.根据权利要求1所述的锗酸锌/碳复合负极材料，其特征在于，所述基底材料中碳含量≥80wt％。4.根据权利要求1所述的锗酸锌/碳复合负极材料，其特征在于，所述纳米碳材料选自碳纳米纤维、碳纳米团簇、寡壁碳纳米管、单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管中的至少一种。5.根据权利要求1所述的锗酸锌/碳复合负极材料，其特征在于，所述补锂剂为正丁基锂、碳酸锂、氟化锂、联苯基锂、锂粉、氧化锂或硫化锂中的至少一种。6.根据权利要求1所述的锗酸锌/碳复合负极材料，其特征在于，所述锗酸锌/碳复合负极材料的厚度为0.5-65μm。7.根据权利要求1所述的锗酸锌/碳复合负极材料，其特征在于，所述凝胶b含有纳米碳材料。8.根据权利要求1所述的锗酸锌/碳复合负极材料，其特征在于，所述涂膜c含有补锂剂。9.如权利要求1-8任一项所述的锗酸锌/碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：将基底材料与溶液a混合，加热进行接种反应，固液分离，洗涤所得固体，得到表面附着锗酸锌丝阵列的接种基底；所述溶液a为甲酸锌和氢氧化锗的水溶液；s2：将所述接种基底展平，利用激光束平移照射所述锗酸锌丝阵列的表面，使所述锗酸锌丝阵列的厚度一致，经冲洗后得到修饰接种基底；s3：将所述修饰接种基底置于凝胶b中超声处理，然后在所述修饰接种基底其中一面的锗酸锌丝阵列表面涂覆涂料c，经干燥、冷压，即得所述锗酸锌/碳复合负极材料；所述涂料c经所述干燥后形成所述涂膜c。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述基底材料的厚度为0.5-30μm。11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述溶液a中甲酸锌、氢氧化锗和水的摩尔体积比为(1-3)mol：(4.5-12)mol：(10-30)l；所述溶液a与基底材料的质量比为(2-5)：1。12.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述加热的温度为150-280℃，加热的时间为10-30h。13.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述洗涤采用有机溶剂进行，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮或乙二醇中的至少一种。14.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，经所述激光束平移照射后的锗酸锌丝阵列的厚度为1-95μm。
15.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述冲洗为：用去离子水冲洗掉粘附在锗酸锌丝阵列间隙多余的锗酸锌丝。16.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述凝胶b由纳米碳材料、第一粘结剂和第一溶剂按质量比为(0.8-5)：(0.1-3)：(6-9)混合而成。17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述第一粘结剂为丁苯胶乳、壳聚糖、聚乙二醇或聚偏氟乙烯中的至少一种。18.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述第一溶剂为聚丙烯酰胺或戊二醛中的至少一种。19.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，经所述超声处理后，所述修饰接种基底中含有凝胶b的量为所述修饰接种基底质量的1％-12％。20.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述涂料c包含第二粘结剂、第三粘结剂、补锂剂和第二溶剂，所述第二粘结剂、第三粘结剂和所述补锂剂的质量比为(2-6)：(3-10)：(0.01-0.05)。21.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述第二粘结剂为聚糠醇或聚乙二醇中的至少一种。22.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述第三粘结剂为海藻酸钠、海藻酸锂、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠或聚丙烯酸锂中的至少一种。23.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述涂料c的涂覆量占所述修饰接种基底质量的0.5％-2.0％。24.一种负极极片，其特征在于，包括集流体以及设于所述集流体表面的如权利要求1-8任一项所述的锗酸锌/碳复合负极材料。25.一种制备如权利要求24所述的负极极片的方法，其特征在于，将所述锗酸锌/碳复合负极材料平展于附有粘合剂的集流体上，经干燥、冷压，即得所述负极极片。26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述粘合剂为羧甲基纤维素钠、瓜尔胶、丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚乙烯醇或聚丙烯腈中的至少一种。27.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述粘合剂的用量为所述锗酸锌/碳复合负极材料质量的0.8％-5％。
技术总结
本公开属于锂离子电池技术领域，公开了一种锗酸锌/碳复合负极材料及其制备方法和应用，锗酸锌/碳复合负极材料包括基底材料以及附着于基底材料表面的锗酸锌丝阵列，基底材料为二维平面状的碳纤维材料，锗酸锌丝阵列中填充有凝胶b，锗酸锌丝阵列表面覆有涂膜c。锗酸锌丝阵列表面覆有涂膜c。锗酸锌丝阵列表面覆有涂膜c。
技术研发人员：冯茂华 阮丁山 吴星宇 张静静 刘宝烨 李长东
受保护的技术使用者：湖南邦普循环科技有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/10/11