本发明公开了一种以热解生物大分子制备锂电池负极材料的方法，属于电池材料技术领域。
背景技术：
负极指电源中电位(电势)较低的一端。在原电池中，是指起氧化作用的电极，电池反应中写在左边。从物理角度来看，是电路中电子流出的一极。而负极材料，则是指电池中构成负极的原料，目前常见的负极材料有碳负极材料、锡基负极材料、含锂过渡金属氮化物负极材料、合金类负极材料和纳米级负极材料。锂离子电池的负极是由负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧，经干燥、滚压而成。锂离子电池能否成功地制成，关键在于能否制备出可逆地脱/嵌锂离子的负极材料。
一般来说，选择一种好的负极材料应遵循以下原则：比能量高；相对锂电极的电极电位低；充放电反应可逆性；与电解液和粘结剂的兼容性好；比表面积小(<10m2/g)，真密度高(>2.0g/cm3)；嵌锂过程中尺寸和机械稳定性好;资源丰富，价格低廉;在空气中稳定、无毒副作用。目前，已实际用于锂离子电池的负极材料一般都是碳素材料，如石墨、软碳(如焦炭等)、硬碳等。正在探索的负极材料有氮化物、pas、锡基氧化物、锡合金、纳米负极材料，以及其他的一些金属间化合物等。随着机械化进程的发展，对能源的需求与日俱增。能源关系到各项发展，倍受关注。目前化石类能源是能源供应的主体，但化石能源是不可再生能源，且消耗过程中还带来了严重的环境污染，同时也伴随着严重的温室效应、雾霾等诸多环境问题。化石能源等不可再生能源的逐步减少，及其带来的一系列环境污染问题，是发展中面临的最严峻问题之一。随着科学技术的进步发展，发展可再生的绿色能源，是可持续发展的必然选择和唯一出路，也是解决当今能源问题的最有效途径。人们己经越来越关注一些新型清洁能源（如太阳能、风能等），这些能源基本上都是取之不尽的可再生资源，但是它们都有着间歇性和随机性的共同的缺点，为了弥补这一不足，大力发展储能技术是目前唯一的途径，也成为当前全球科技和产业领域的研究热点，锂离子电池储能技术的发展，给储能领域带来了希望。锂离子电池具有其他可充电电池不具备的优越性能，锂离子电池的电压较高、电池循环使用寿命较长、对环境污染较小，被称之为“最有发展前途的化学电源”。目前，提高锂离子电池性能的关键是提高其充放电比容量和循环充放电性能，是锂离子电池研究的重点和热点问题。在锂离子电池的研究中，新型高性能的电极材料的开发是研究的重点，其中负极材料对于提高锂电池性能起着决定性的作用。
传统锂离子电池负极材料在使用过程中，电流密度和充放电循环性能无法进一步提升，且在产品热稳定性不佳，导致产品电化学性能衰退明显，无法长期保持在较高水平的弊端，为获取更高综合性能的提升，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是：针对传统锂离子电池负极材料在使用过程中，电流密度和充放电循环性能无法进一步提升，且在产品热稳定性不佳，导致产品电化学性能衰退明显，无法长期保持在较高水平的弊端，提供了一种以热解生物大分子制备锂电池负极材料的方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种以热解生物大分子制备锂电池负极材料的方法，具体制备步骤为：
（1）按重量份数计，依次取30～40份壳聚糖酶解液，8～10份微晶纤维素，80～120份酪蛋白分散液，40～50份聚乙烯醇溶液，8～10份多巴胺溶液，2～3份酸改性海泡石，0.1～0.2份氯化锡，0.2～0.3份氯化锑，搅拌分散均匀，得纺丝液；
（2）将所得纺丝液静电纺丝后，干燥，得复合生物大分子纤维；
（3）按重量份数计，依次取40～50份复合生物大分子纤维，80～100份硅酸酯稀释液，3～5份纳米铁粉，混合分散后，加热搅拌反应，再经过滤，洗涤和干燥，得负载生物大分子纤维；
（4）将负载生物大分子纤维用聚乙烯醇溶液浸渍后，干燥，再于惰性气体保护状态下，缓慢升温至500℃，保温反应2～3h后，继续快速升温至1550℃，保温反应2～3h后，进一步升温至2200～2500℃，保温2～5min后，冷却，出料，得热解生物大分子；
（5）按重量份数计，依次取80～100份热解生物大分子，10～15份超导电炭黑，10～15份电池粘结剂，研磨混合后，涂布于铜箔集流体上，干燥后，打孔，即得锂离子电池负极材料。
步骤（1）所述壳聚糖酶解液制备过程为：将壳聚糖和水按质量比为1：8～1：10搅拌混合后，再加入壳聚糖质量1～3%的壳聚糖酶，恒温搅拌酶解10～20min后，升温灭酶，浓缩，得壳聚糖酶解液。
步骤（1）所述微晶纤维素为极限聚合度为100～120的微晶纤维素。
步骤（1）所述酸改性海泡石改性过程为：将海泡石和质量分数为8～10%的盐酸按质量比为1：5～1：10搅拌混合后，水热反应，再经过滤，洗涤和干燥，得酸改性海泡石。
步骤（3）所述硅酸酯稀释液是由正硅酸乙酯和无水乙醇按质量比为1：1～1：3复配而成。
步骤（4）所述惰性气体为氮气、氦气、氩气中的任意一种。
步骤（4）所述缓慢升温至500℃为：以4～5℃/min速率进行程序升温至300℃，继续以0.4～0.5℃/min速率进行程序升温至500℃。
步骤（4）所述快速升温至1550℃为：以10～15℃/min速率进行程序升温至1200℃，继续以6～8℃/min速率进行程序升温至1550℃。
步骤（5）所述电池粘结剂为羧甲基纤维素和水按质量比为1：5～1：8复配而成。
本发明的有益效果是：
（1）本发明技术方案首先以壳聚糖、微晶纤维素、酪蛋白、聚乙烯醇和多巴胺等作为生物大分子，此类生物大分子材料中带有丰富的羧基、羟基和氨基等活性官能团，相互之间可形成大量的氢键结合，且可将体系中游离的锡离子和锑离子螯合吸附，再纺成纤维后与硅酸酯的反应过程中，硅酸酯作为脱水剂，吸收上述活性官能团之间脱水缩合反应形成的水分，且该过程均匀缓慢，有效调控了硅酸酯的水解过程，且水解产物晶体一旦形成即可被纤维表面吸附固定，有效避免了水解产物晶体的团聚，使其尺寸保持在纳米级，且可在纤维表面均匀吸附，最终形成表面均匀包覆了纳米二氧化硅的生物大分子纤维，随后利用聚乙烯醇的羟基和纳米二氧化硅之间的氢键相互作用在纳米二氧化硅表面再包覆一层聚乙烯醇，通过严格控制后续升温速率，首先，在缓慢升温过程中，表面聚乙烯醇和内部有机质逐渐热解收缩，而中间的二氧化硅层则作为支撑层，随着温度进一步升高，内部应力增大，并沿着纤维剪切方向发生扭曲，使纤维转变为中空三维螺旋结构，且在高温条件下，可在纳米铁粉催化下，使中间层的二氧化硅而内部炭化有机质以及表层炭化有机质之间形成碳-硅-碳化学键合，从而有效起到良好的桥接作用，将表层和内层牢固连接，再经进一步升石墨化，最终形成以中空炭质骨架为内层，褶皱收缩的石墨化炭质为表层，碳硅化学键为中间桥接层的三层复合螺旋结构；
（2）本发明通过上述复杂结构的形成，有效提高了产品在使用过程中的热稳定性，避免了产品在电池充放电过程中在高低温转变过程中的收缩和膨胀，使电池电化学性能可保持长效稳定；且本申请还通过在体系中掺杂锡和锑元素，两者的掺杂可被桥接结构有效固定于体系内部，不仅仅可提高桥接结构的导电性能，减小电极极化，降低扩散阻抗；还有利于提升产品整体的热稳定性；另外，上述复杂结构的形成，有效提高了负极材料的比表面积，因此可以提供更多的离子迁移通道，由于中空结构的存在，可进一步缩短离子扩散距离，而螺旋及褶皱结构的存在，则有利于锂离子的嵌入和脱出，得益于产品热稳定性能的提升，可保障产品在大电流充放电时仍然长期保持良好的电化学性能。
具体实施方式
将壳聚糖和水按质量比为1：8～1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合10～20min后，再向烧杯中加入壳聚糖质量1～3%的壳聚糖酶，并将烧杯移至数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为32～35℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌酶解10～20min后，升温至90～95℃，保温灭酶10～15min，再将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于压力为420～450mmhg，温度为75～85℃条件下，减压浓缩10～15min，出料，得壳聚糖酶解液；将海泡石和质量分数为8～10%的盐酸按质量比为1：5～1：10混合倒入水热釜中，于温度为155～160℃，转速为400～600r/min条件下，水热搅拌反应3～5h后，过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤滤饼直至洗涤液呈中性，再将洗涤后的滤饼转入烘箱中，于温度为105～110℃条件下干燥至恒重，得酸改性海泡石；将酪蛋白和水按质量比为1：8～1：10混合分散，得酪蛋白分散液；按重量份数计，依次取30～40份壳聚糖酶解液，8～10份微晶纤维素，80～120份酪蛋白分散液，40～50份质量分数为4～6%的聚乙烯醇溶液，8～10份浓度为3～5g/l的多巴胺溶液，2～3份酸改性海泡石，0.1～0.2份氯化锡，0.2～0.3份氯化锑，倒入混料机中，用搅拌器以400～800r/min转速搅拌分散45～60min，得纺丝液；再将所得纺丝液转入静电纺丝机中，纺制成长度为2～4mm，直径为20～30μm的纤维，再经干燥，得复合生物大分子纤维；按重量份数计，依次取40～50份复合生物大分子纤维，80～100份硅酸酯稀释液，3～5份纳米铁粉，倒入干燥后的反应釜中，于温度为85～90℃，转速为300～500r/min条件下，加热搅拌反应3～5h后，过滤，得滤渣，并将所得滤渣用无水乙醇洗涤3～5次，再将洗涤后的滤渣转入烘箱中，于温度为105～110℃条件下干燥至恒重，得负载生物大分子纤维；再将所得负载生物大分子纤维用质量分数为4～6%的聚乙烯醇溶液浸渍20～30min后，取出，并经真空冷冻干燥，得二次浸渍生物大分子纤维，随后将二次浸渍生物大分子纤维转入炭化炉中，并以600～800ml/min速率向炉内通入惰性气体，于惰性气体保护状态下，以4～5℃/min速率进行程序升温至300℃，继续以0.4～0.5℃/min速率进行程序升温至500℃，保温反应2～3h后，以10～15℃/min速率进行程序升温至1200℃，继续以6～8℃/min速率进行程序升温至1550℃，保温反应2～3h后，继续以10～15℃/min速率升温至2200～2500℃，保温2～5min后，随炉冷却至室温，出料，得热解生物大分子；按重量份数计，依次取80～100份热解生物大分子，10～15份超导电炭黑，10～15份电池粘结剂，倒入研钵中，研磨混合20～30min，得浆料，再将所得浆料涂布于铜箔集流体上，干燥后，打孔，即得锂离子电池负极材料。所述微晶纤维素为极限聚合度为100～120的微晶纤维素。所述硅酸酯稀释液是由正硅酸乙酯和无水乙醇按质量比为1：1～1：3复配而成。所述惰性气体为氮气、氦气、氩气中的任意一种。所述电池粘结剂为羧甲基纤维素和水按质量比为1：5～1：8复配而成。
实例1
将壳聚糖和水按质量比为1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20min后，再向烧杯中加入壳聚糖质量3%的壳聚糖酶，并将烧杯移至数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解20min后，升温至95℃，保温灭酶15min，再将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于压力为450mmhg，温度为85℃条件下，减压浓缩15min，出料，得壳聚糖酶解液；将海泡石和质量分数为10%的盐酸按质量比为1：10混合倒入水热釜中，于温度为160℃，转速为600r/min条件下，水热搅拌反应5h后，过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤滤饼直至洗涤液呈中性，再将洗涤后的滤饼转入烘箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得酸改性海泡石；将酪蛋白和水按质量比为1：10混合分散，得酪蛋白分散液；按重量份数计，依次取40份壳聚糖酶解液，10份微晶纤维素，120份酪蛋白分散液，50份质量分数为6%的聚乙烯醇溶液，10份浓度为5g/l的多巴胺溶液，3份酸改性海泡石，0.2份氯化锡，0.3份氯化锑，倒入混料机中，用搅拌器以800r/min转速搅拌分散60min，得纺丝液；再将所得纺丝液转入静电纺丝机中，纺制成长度为4mm，直径为30μm的纤维，再经干燥，得复合生物大分子纤维；按重量份数计，依次取50份复合生物大分子纤维，100份硅酸酯稀释液，5份纳米铁粉，倒入干燥后的反应釜中，于温度为90℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应5h后，过滤，得滤渣，并将所得滤渣用无水乙醇洗涤5次，再将洗涤后的滤渣转入烘箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得负载生物大分子纤维；再将所得负载生物大分子纤维用质量分数为6%的聚乙烯醇溶液浸渍30min后，取出，并经真空冷冻干燥，得二次浸渍生物大分子纤维，随后将二次浸渍生物大分子纤维转入炭化炉中，并以800ml/min速率向炉内通入惰性气体，于惰性气体保护状态下，以4℃/min速率进行程序升温至300℃，继续以0.4℃/min速率进行程序升温至500℃，保温反应2h后，以10℃/min速率进行程序升温至1200℃，继续以6℃/min速率进行程序升温至1550℃，保温反应3h后，继续以15℃/min速率升温至2500℃，保温5min后，随炉冷却至室温，出料，得热解生物大分子；按重量份数计，依次取100份热解生物大分子，15份超导电炭黑，15份电池粘结剂，倒入研钵中，研磨混合30min，得浆料，再将所得浆料涂布于铜箔集流体上，干燥后，打孔，即得锂离子电池负极材料。所述微晶纤维素为极限聚合度为120的微晶纤维素。所述硅酸酯稀释液是由正硅酸乙酯和无水乙醇按质量比为1：3复配而成。所述惰性气体为氮气。所述电池粘结剂为羧甲基纤维素和水按质量比为1：8复配而成。
实例2
将壳聚糖和水按质量比为1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20min后，再向烧杯中加入壳聚糖质量3%的壳聚糖酶，并将烧杯移至数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解20min后，升温至95℃，保温灭酶15min，再将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于压力为450mmhg，温度为85℃条件下，减压浓缩15min，出料，得壳聚糖酶解液；将海泡石和质量分数为10%的盐酸按质量比为1：10混合倒入水热釜中，于温度为160℃，转速为600r/min条件下，水热搅拌反应5h后，过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤滤饼直至洗涤液呈中性，再将洗涤后的滤饼转入烘箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得酸改性海泡石；将酪蛋白和水按质量比为1：10混合分散，得酪蛋白分散液；按重量份数计，依次取40份壳聚糖酶解液，10份微晶纤维素，120份酪蛋白分散液，50份质量分数为6%的聚乙烯醇溶液，10份浓度为5g/l的多巴胺溶液，3份酸改性海泡石，倒入混料机中，用搅拌器以800r/min转速搅拌分散60min，得纺丝液；再将所得纺丝液转入静电纺丝机中，纺制成长度为4mm，直径为30μm的纤维，再经干燥，得复合生物大分子纤维；按重量份数计，依次取50份复合生物大分子纤维，100份硅酸酯稀释液，5份纳米铁粉，倒入干燥后的反应釜中，于温度为90℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应5h后，过滤，得滤渣，并将所得滤渣用无水乙醇洗涤5次，再将洗涤后的滤渣转入烘箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得负载生物大分子纤维；再将所得负载生物大分子纤维用质量分数为6%的聚乙烯醇溶液浸渍30min后，取出，并经真空冷冻干燥，得二次浸渍生物大分子纤维，随后将二次浸渍生物大分子纤维转入炭化炉中，并以800ml/min速率向炉内通入惰性气体，于惰性气体保护状态下，以4℃/min速率进行程序升温至300℃，继续以0.4℃/min速率进行程序升温至500℃，保温反应2h后，以10℃/min速率进行程序升温至1200℃，继续以6℃/min速率进行程序升温至1550℃，保温反应3h后，继续以15℃/min速率升温至2500℃，保温5min后，随炉冷却至室温，出料，得热解生物大分子；按重量份数计，依次取100份热解生物大分子，15份超导电炭黑，15份电池粘结剂，倒入研钵中，研磨混合30min，得浆料，再将所得浆料涂布于铜箔集流体上，干燥后，打孔，即得锂离子电池负极材料。所述微晶纤维素为极限聚合度为120的微晶纤维素。所述硅酸酯稀释液是由正硅酸乙酯和无水乙醇按质量比为1：3复配而成。所述惰性气体为氮气。所述电池粘结剂为羧甲基纤维素和水按质量比为1：8复配而成。
实例3
将壳聚糖和水按质量比为1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20min后，再向烧杯中加入壳聚糖质量3%的壳聚糖酶，并将烧杯移至数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解20min后，升温至95℃，保温灭酶15min，再将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于压力为450mmhg，温度为85℃条件下，减压浓缩15min，出料，得壳聚糖酶解液；将海泡石和质量分数为10%的盐酸按质量比为1：10混合倒入水热釜中，于温度为160℃，转速为600r/min条件下，水热搅拌反应5h后，过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤滤饼直至洗涤液呈中性，再将洗涤后的滤饼转入烘箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得酸改性海泡石；将酪蛋白和水按质量比为1：10混合分散，得酪蛋白分散液；按重量份数计，依次取40份壳聚糖酶解液，10份微晶纤维素，120份酪蛋白分散液，50份质量分数为6%的聚乙烯醇溶液，10份浓度为5g/l的多巴胺溶液，3份酸改性海泡石，0.2份氯化锡，0.3份氯化锑，倒入混料机中，用搅拌器以800r/min转速搅拌分散60min，得纺丝液；再将所得纺丝液转入静电纺丝机中，纺制成长度为4mm，直径为30μm的纤维，再经干燥，得复合生物大分子纤维；按重量份数计，依次取50份复合生物大分子纤维，5份纳米铁粉，倒入干燥后的反应釜中，于温度为90℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应5h后，过滤，得滤渣，并将所得滤渣用无水乙醇洗涤5次，再将洗涤后的滤渣转入烘箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得负载生物大分子纤维；再将所得负载生物大分子纤维用质量分数为6%的聚乙烯醇溶液浸渍30min后，取出，并经真空冷冻干燥，得二次浸渍生物大分子纤维，随后将二次浸渍生物大分子纤维转入炭化炉中，并以800ml/min速率向炉内通入惰性气体，于惰性气体保护状态下，以4℃/min速率进行程序升温至300℃，继续以0.4℃/min速率进行程序升温至500℃，保温反应2h后，以10℃/min速率进行程序升温至1200℃，继续以6℃/min速率进行程序升温至1550℃，保温反应3h后，继续以15℃/min速率升温至2500℃，保温5min后，随炉冷却至室温，出料，得热解生物大分子；按重量份数计，依次取100份热解生物大分子，15份超导电炭黑，15份电池粘结剂，倒入研钵中，研磨混合30min，得浆料，再将所得浆料涂布于铜箔集流体上，干燥后，打孔，即得锂离子电池负极材料。所述微晶纤维素为极限聚合度为120的微晶纤维素。所述惰性气体为氮气。所述电池粘结剂为羧甲基纤维素和水按质量比为1：8复配而成。
实例4
将壳聚糖和水按质量比为1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20min后，再向烧杯中加入壳聚糖质量3%的壳聚糖酶，并将烧杯移至数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解20min后，升温至95℃，保温灭酶15min，再将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于压力为450mmhg，温度为85℃条件下，减压浓缩15min，出料，得壳聚糖酶解液；将海泡石和质量分数为10%的盐酸按质量比为1：10混合倒入水热釜中，于温度为160℃，转速为600r/min条件下，水热搅拌反应5h后，过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤滤饼直至洗涤液呈中性，再将洗涤后的滤饼转入烘箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得酸改性海泡石；将酪蛋白和水按质量比为1：10混合分散，得酪蛋白分散液；按重量份数计，依次取40份壳聚糖酶解液，10份微晶纤维素，120份酪蛋白分散液，50份质量分数为6%的聚乙烯醇溶液，10份浓度为5g/l的多巴胺溶液，3份酸改性海泡石，0.2份氯化锡，0.3份氯化锑，倒入混料机中，用搅拌器以800r/min转速搅拌分散60min，得纺丝液；再将所得纺丝液转入静电纺丝机中，纺制成长度为4mm，直径为30μm的纤维，再经干燥，得复合生物大分子纤维；按重量份数计，依次取50份复合生物大分子纤维，100份异丙醇铝，5份纳米铁粉，倒入干燥后的反应釜中，于温度为90℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应5h后，过滤，得滤渣，并将所得滤渣用无水乙醇洗涤5次，再将洗涤后的滤渣转入烘箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得负载生物大分子纤维；再将所得负载生物大分子纤维用质量分数为6%的聚乙烯醇溶液浸渍30min后，取出，并经真空冷冻干燥，得二次浸渍生物大分子纤维，随后将二次浸渍生物大分子纤维转入炭化炉中，并以800ml/min速率向炉内通入惰性气体，于惰性气体保护状态下，以4℃/min速率进行程序升温至300℃，继续以0.4℃/min速率进行程序升温至500℃，保温反应2h后，以10℃/min速率进行程序升温至1200℃，继续以6℃/min速率进行程序升温至1550℃，保温反应3h后，继续以15℃/min速率升温至2500℃，保温5min后，随炉冷却至室温，出料，得热解生物大分子；按重量份数计，依次取100份热解生物大分子，15份超导电炭黑，15份电池粘结剂，倒入研钵中，研磨混合30min，得浆料，再将所得浆料涂布于铜箔集流体上，干燥后，打孔，即得锂离子电池负极材料。所述微晶纤维素为极限聚合度为120的微晶纤维素。所述惰性气体为氮气。所述电池粘结剂为羧甲基纤维素和水按质量比为1：8复配而成。
实例5
将壳聚糖和水按质量比为1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20min后，再向烧杯中加入壳聚糖质量3%的壳聚糖酶，并将烧杯移至数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解20min后，升温至95℃，保温灭酶15min，再将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于压力为450mmhg，温度为85℃条件下，减压浓缩15min，出料，得壳聚糖酶解液；将海泡石和质量分数为10%的盐酸按质量比为1：10混合倒入水热釜中，于温度为160℃，转速为600r/min条件下，水热搅拌反应5h后，过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤滤饼直至洗涤液呈中性，再将洗涤后的滤饼转入烘箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得酸改性海泡石；将酪蛋白和水按质量比为1：10混合分散，得酪蛋白分散液；按重量份数计，依次取40份壳聚糖酶解液，10份微晶纤维素，120份酪蛋白分散液，50份质量分数为6%的聚乙烯醇溶液，10份浓度为5g/l的多巴胺溶液，3份酸改性海泡石，0.2份氯化锡，0.3份氯化锑，倒入混料机中，用搅拌器以800r/min转速搅拌分散60min，得纺丝液；再将所得纺丝液转入静电纺丝机中，纺制成长度为4mm，直径为30μm的纤维，再经干燥，得复合生物大分子纤维；按重量份数计，依次取50份复合生物大分子纤维，100份硅酸酯稀释液，5份纳米铁粉，倒入干燥后的反应釜中，于温度为90℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应5h后，过滤，得滤渣，并将所得滤渣用无水乙醇洗涤5次，再将洗涤后的滤渣转入烘箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得负载生物大分子纤维；再将所得负载生物大分子纤维用质量分数为6%的聚乙烯醇溶液浸渍30min后，取出，并经真空冷冻干燥，得二次浸渍生物大分子纤维，随后将二次浸渍生物大分子纤维转入炭化炉中，并以800ml/min速率向炉内通入惰性气体，于惰性气体保护状态下，以4℃/min速率进行程序升温至300℃，继续以0.4℃/min速率进行程序升温至500℃，保温反应2h后，以10℃/min速率进行程序升温至1200℃，继续以6℃/min速率进行程序升温至1550℃，保温反应3h后，继续以15℃/min速率升温至2500℃，保温5min后，随炉冷却至室温，出料，得热解生物大分子；按重量份数计，依次取100份热解生物大分子，15份超导电炭黑，15份电池粘结剂，倒入研钵中，研磨混合30min，得浆料，再将所得浆料涂布于铜箔集流体上，干燥后，打孔，即得锂离子电池负极材料。所述微晶纤维素为极限聚合度为120的微晶纤维素。所述硅酸酯稀释液是由正硅酸乙酯和无水乙醇按质量比为1：3复配而成。所述惰性气体为氮气。所述电池粘结剂为羧甲基纤维素和水按质量比为1：8复配而成。
对比例：将壳聚糖和水按质量比为1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20min后，再向烧杯中加入壳聚糖质量3%的壳聚糖酶，并将烧杯移至数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解20min后，升温至95℃，保温灭酶15min，再将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于压力为450mmhg，温度为85℃条件下，减压浓缩15min，出料，得壳聚糖酶解液；将海泡石和质量分数为10%的盐酸按质量比为1：10混合倒入水热釜中，于温度为160℃，转速为600r/min条件下，水热搅拌反应5h后，过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤滤饼直至洗涤液呈中性，再将洗涤后的滤饼转入烘箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得酸改性海泡石；将酪蛋白和水按质量比为1：10混合分散，得酪蛋白分散液；按重量份数计，依次取40份壳聚糖酶解液，10份微晶纤维素，120份酪蛋白分散液，50份质量分数为6%的聚乙烯醇溶液，10份浓度为5g/l的多巴胺溶液，3份酸改性海泡石，倒入混料机中，用搅拌器以800r/min转速搅拌分散60min，得纺丝液；再将所得纺丝液转入静电纺丝机中，纺制成长度为4mm，直径为30μm的纤维，再经干燥，得复合生物大分子纤维；按重量份数计，依次取50份复合生物大分子纤维，5份纳米铁粉，倒入干燥后的反应釜中，于温度为90℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应5h后，过滤，得滤渣，并将所得滤渣用无水乙醇洗涤5次，再将洗涤后的滤渣转入烘箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得负载生物大分子纤维；再将所得负载生物大分子纤维用质量分数为6%的聚乙烯醇溶液浸渍30min后，取出，并经真空冷冻干燥，得二次浸渍生物大分子纤维，随后将二次浸渍生物大分子纤维转入炭化炉中，并以800ml/min速率向炉内通入惰性气体，于惰性气体保护状态下，以1.5℃/min速率缓慢程序升温至550℃，保温反应3h后，继续以10℃/min速率快速程序升温至1600℃，保温反应3h后，继续以15℃/min速率升温至2500℃，保温5min后，随炉冷却至室温，出料，得热解生物大分子；按重量份数计，依次取100份热解生物大分子，15份超导电炭黑，15份电池粘结剂，倒入研钵中，研磨混合30min，得浆料，再将所得浆料涂布于铜箔集流体上，干燥后，打孔，即得锂离子电池负极材料。所述微晶纤维素为极限聚合度为120的微晶纤维素。所述惰性气体为氮气。所述电池粘结剂为羧甲基纤维素和水按质量比为1：8复配而成。
将实例1至实例5所得的锂离子电池负极材料及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
以试件为电池负极，纯金属锂片作为对电极，celgard2400聚丙烯作为隔膜，1mol/l的lipf6-ec/dec(1∶1体积比)溶液为电解液，组装成r2032扣式电池。锂离子电池的整个组装过程均在充满高纯氩气保护的手套箱中进行，实验过程中手套箱中的水、氧含量均小于0.1ppm。在电池壳(正极端)内加入工作电极，然后滴加一定量的电解液，再放入隔膜，再滴加一定量的电解液，放入金属锂片、垫片、弹簧片、盖上电池壳(负极端)，然后将组装好的电池在电池封口机上封装，即得实验扣式电池。
实验用landct2001a电池测试系统进行充放电测试，充放电测试的电压区间
为0.005-3v，电流密度为50ma/g；检测其初始容量，经过500次充放循环后，检测其容量保持率。
表1锂离子电池负极材料具体检测结果
由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的锂离子电池负极材料具有优异的电流密度和充放电循环性能的特点，在电池材料技术行业的发展中具有广阔的前景。