本发明涉及电池，具体而言，涉及一种复合集流体及其制备方法和应用。
背景技术：
1、从锂电池诞生之初，研究人员就在考虑如何将锂金属负极导入到锂电池中。这都是由于锂金属负极具有极高的放电比容量、极低的氧化还原电位以及具有自然界中密度最小的金属等特点。然而，锂金属负极在循环过程中极易由于不均匀的锂沉积而产生锂枝晶，进而由锂枝晶会发展出一系列安全问题。
2、目前，针对锂金属负极的改性有包括电解液添加剂、固态电解质和三维集流体结构设计等方式。其中，由于sei膜在循环过程中会不断再生，会将电解液添加剂不断消耗，从而使其改性效果失效。此外，固态电解质材料的界面阻抗目前尚无有效方法解决，这也限制了其进一步应用。目前常用的三维集流体结构有金属基和非金属基，金属基集流体的密度过高会降低电池整体的能量密度，非金属基集流体的机械强度一般，极易在循环过程中发生坍塌。
3、有鉴于此，特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的一个目的在于提供一种复合集流体，以解决现有技术的金属基集流体会降低电池能量密度，非金属基集流体的机械强度差的技术问题。本发明的复合集流体兼具高机械性能，比表面积大，导电性能好，可限制锂枝晶的生成，限制锂金属负极在循环过程中的体积变化。
2、本发明的另一个目的在于提供一种复合集流体的制备方法，该方法简单易行，得到的复合集流体具有优异的综合性能。
3、本发明的另一个目的在于提供一种负极片。
4、本发明的另一个目的在于提供一种电池。
5、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
6、一种复合集流体，包括复合基体层以及位于所述复合基体层表面的亲锂材料层，所述复合基体层包括碳材料骨架和位于所述碳材料骨架表面的金属导电层；所述复合集流体具有多孔结构。
7、一些实施方式中，所述亲锂材料层包含氧化锌。
8、一些实施方式中，所述导电层的材质包括铜。
9、一些实施方式中，所述金属导电层的厚度l2满足：0＜l2＜20μm。
10、一些实施方式中，所述复合集流体的比表面积s满足：50m2/g≤s≤2000m2/g。
11、如上所述的复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
12、(a)在多孔聚合物层表面镀覆导电金属形成金属导电层，得到复合层；
13、(b)将所述复合层放入亲锂性溶液中浸渍；
14、(c)将浸渍后的复合层进行热处理，得到三维复合集流体；
15、一些实施方式中，所述聚合物层的材质包括聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺中的至少一种。
16、一些实施方式中，所述聚合物层的孔隙度为10％～80％。
17、一些实施方式中，所述多孔聚合物层的厚度l1满足：0＜l1＜20μm。
18、一些实施方式中，所述镀覆包括蒸镀和/或水电镀。
19、一些实施方式中，所述镀覆之前，还包括：通过磁控溅射在所述多孔聚合物层表面沉积金属种子层；所述金属种子层达到20～100nm后进行所述镀覆。
20、一些实施方式中，所述亲锂性溶液包括锌盐溶液；所述锌盐的阴离子为络合阴离子或有机酸根。一些实施方式中，锌盐溶液包括醋酸锌和硫酸锌中的一种或多种。
21、一些实施方式中，所述亲锂性溶液的浓度为0.01～1mol/l。
22、一些实施方式中，所述浸渍的时间为0.5～5h。
23、一些实施方式中，所述热处理包括干燥处理和烧结处理；
24、一些实施方式中，所述热处理的过程中，干燥处理的温度为20～60℃，干燥处理的时间为0.5～5h。
25、一些实施方式中，所述热处理的过程中，烧结处理的温度为300～800℃，烧结处理的时间为1～15h。
26、一些实施方式中，所述热处理的过程中，烧结处理的气氛为保护性气体。
27、一种负极片，包括所述的复合集流体，以及位于所述复合集流体表面的锂金属层。
28、一种电池，包括所述的负极片。
29、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
30、(1)本发明的复合集流体兼具高机械强度和低密度；相对于纯金属骨架的集流体，密度更轻，能够降低对锂金属电池能量密度的影响，相较于非金属基的集流体，机械强度高，能够满足锂金属负极的使用要求；复合集流体的比表面积高，能够限制锂枝晶的生成；亲锂材料层可保证锂金属复合过程中具有更好地适配性；另外，由于三维结构孔隙的拘束作用，还能够限制锂金属负极在循环过程中的体积变化。
31、(2)本发明的复合集流体的制备方法，通过对聚合物基膜进行拉伸处理，以获得均匀的微孔结构，通过镀覆导电金属以形成金属导电层，提高导电性能，两者可协调获得高机械强度、低密度、导电性好的复合基体层；进一步对复合基体层的表面进行改性处理，以获得具有亲锂性的材料层，在保证复合集流体的综合性能的基础上，有利于后续负极片制备的过程中的锂金属的复合效果，以提高负极片的力学性能及电化学性能。
32、(3)本发明的电池具有优异的循环性能和安全性能。
1.一种复合集流体，其特征在于，包括复合基体层以及位于所述复合基体层表面的亲锂材料层，所述复合基体层包括碳材料骨架和位于所述碳材料骨架表面的金属导电层；所述复合集流体具有多孔结构。
2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，包含以下特征(1)至(2)中的至少一种：
3.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述金属导电层的厚度l2满足：0＜l2＜20μm。
4.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述复合集流体的比表面积s满足：50m2/g≤s≤2000m2/g。
5.如权利要求1～4中任一项所述的复合集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的复合集流体的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(5)中的至少一种：
7.根据权利要求5所述的复合集流体的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(3)中的至少一种：
8.根据权利要求5所述的复合集流体的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(4)中的至少一种：
9.一种负极片，其特征在于，包括权利要求1～4中任一项所述的复合集流体，以及位于所述复合集流体表面的锂金属层。
10.一种电池，其特征在于，包括权利要求9所述的负极片。
