[发明专利]一种锂离子电池负极用纳米TiO2(B)/碳复合纤维的制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂离子电池负极用纳米TiO₂(B)/碳复合纤维的制备方法，其特征在于，首先，采用静电纺丝合成钛酸四丁酯/聚乙烯吡咯烷酮前驱体纤维；然后，将所述前驱体纤维烘干后在氮气或氩气保护下，于300～500℃下碳化反应3～6h；最后，将碳化后的产物进行水热处理得到所述纳米TiO₂(B)/碳复合纤维；

所述静电纺丝合成钛酸四丁酯/聚乙烯吡咯烷酮前驱体纤维的方法如下：磁力搅拌条件下，将0.8～1.2g钛酸四丁酯、0.3～0.5g聚乙烯吡咯烷酮，溶于4～7mL乙醇、1～3mL乙酸和0.5～2mL N，N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，混合搅拌均匀；取前述搅拌均匀的溶液在9～12kV电压下电纺，得到所述钛酸四丁酯/聚乙烯吡咯烷酮前驱体纤维；

所述水热处理的方法如下：将碳化后的产物溶于8～11mol/L的氢氧化钠溶液，得到悬浮液，在密闭的水热釜中以180～210℃反应12～24h，将所得的沉淀产物用稀酸及去离子水洗涤至洗涤液的酸碱度为中性，干燥后在氮气或氩气保护下于400～500℃下煅烧3～6h，得到所述纳米TiO₂(B)/碳复合纤维。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛酸四丁酯为1.0g，所述聚乙烯吡咯烷酮为0.3g。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电纺的电压为12kV。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热釜的温度为200℃。

5.根据权利要求1至4任一所述的制备方法得到的纳米TiO₂(B)/碳复合纤维的应用，其特征在于，将所述纳米TiO₂(B)/碳复合纤维作为锂离子电池的工作电极，锂片为辅助和参比电极，和电解液组装成套管模型电池，以50mA/g的电流密度充放电，首次放电容量353～364mAh/g，100次循环后的充电容量为268mAh/g。