一种超疏松石墨化结构多孔碳纳米纤维及其静电纺丝—碳化制备方法与流程

文档序号:12474686阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种石墨化结构多孔碳纳米纤维的静电纺丝—碳化制备方法, 其特征在于:该方法包括以下步骤:

(1)开孔剂制备:将氧化锌和钴的氧化物的混合物,或氧化锌和钴的氧化物两者的固溶体球磨0.5-12h,制备开孔剂复合物,开孔剂复合物中锌和钴的原子比为1:0.1-5;

(2)纺丝液的制备:将步骤(1)所得的开孔剂复合物和聚丙烯腈(PAN)混合,然后溶于N-N二甲基甲酰胺(DMF)中,搅拌后得到分散均匀的纺丝液;其中开孔剂复合物与PAN的重量比为1:1-20;

(3)纳米纤维制备:通过静电纺丝方法,将步骤(2)所得的纺丝液纺成纳米纤维;

(4)钴/石墨化结构多孔碳纳米纤维制备:将步骤(3)所获得的纳米纤维,在惰性气体保护下,在550-1050℃温度下碳化,得到钴/石墨化结构多孔碳纳米纤维。

2.根据权利要求1所述的静电纺丝—碳化制备方法,其特征在于:该方法还包括步骤(5)多孔碳纳米纤维的纯化:

将步骤(4)所获得的钴/石墨化结构多孔碳纳米纤维,在3-12 M硝酸溶液中,温度50-200℃和1-3MPa高压下处理1-5次,再由水清洗至pH为中性,并60-180℃烘干得到纯净的石墨化结构多孔碳纳米纤维。

3.根据权利要求1所述的静电纺丝—碳化制备方法,其特征在于:静电纺丝过程中由磁力搅拌器搅拌纺丝液。

4.一种石墨化结构多孔碳纳米纤维在锂离子电池方面的应用,其特征在于:由权利要求1所述的方法制得的石墨化结构多孔碳纳米纤维作为锂离子电池的碳基负极材料。

5.一种锂离子电池,采用权利要求1所述的石墨化结构多孔碳纳米纤维作为碳基负极材料。

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