[发明专利]碳纤维附着MnO2的锂离子电池柔性负极及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维附着MnO₂的锂离子电池柔性负极是一种金属氧化物与碳纳米纤维复合薄 膜，其特征在于，所述金属氧化物为MnO₂，所述MnO₂的形态为纳米线，所述纳米线附着在 所述碳纳米纤维表面，形成纳米线与碳纳米纤维复合纤维，所述复合纤维的直径为300～400 nm。

2.根据权利要求1所述的碳纤维附着MnO₂的锂离子电池柔性负极，其特征在于，所述 碳纳米纤维直径为180～250nm。

3.一种碳纤维附着MnO₂的锂离子电池柔性负极制备方法，其特征在于：

一、柔性碳纳米纤维网的制备：将聚丙烯腈或聚乙烯醇溶入溶剂中得到静电纺丝液；以 所述静电纺丝液为原料，在纺丝电压为15～20kV、纺丝距离为14～20cm的工艺条件下完成 静电纺丝，得到聚合物纳米纤维网；将得到的聚合物纳米纤维网在煅烧温度为245～255℃、 煅烧时间为1～2小时工艺条件下完成预氧化，得到预氧化纳米纤维网；再在煅烧温度为 600～800℃、煅烧时间为2～4小时、保护气氛工艺条件下完成高温煅烧，得到柔性碳纳米纤 维网；

二、碳纳米纤维表面附着MnO₂纳米线的柔性复合纤维薄膜的制备：将所述柔性碳纳米 纤维网置于KMnO₄溶液中，柔性碳纳米纤维网与KMnO₄的质量比为1:1～1:2，得到反应液； 将得到的反应液在反应温度为150～200℃、反应时间为30～60分钟工艺条件下完成高温反应， 得到碳纳米纤维表面附着MnO₂纳米线的柔性复合纤维薄膜；

三、碳纤维附着MnO₂的锂离子电池柔性负极的制备：所述碳纳米纤维表面附着MnO₂纳米线的柔性复合纤维薄膜经尺寸裁剪即成为碳纤维附着MnO₂的锂离子电池柔性负极。

4.根据权利要求3所述的碳纤维附着MnO₂的锂离子电池柔性负极制备方法，其特征在 于，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或者水。

5.根据权利要求3所述的碳纤维附着MnO₂的锂离子电池柔性负极制备方法，其特征在 于，预氧化煅烧设备为马弗炉，炉温从室温以1～1.5℃/min的升温速率升至煅烧温度。

6.根据权利要求3所述的碳纤维附着MnO₂的锂离子电池柔性负极制备方法，其特征在 于，高温煅烧的煅烧设备为管式炉，炉温从室温以1～1.5℃/min的升温速率升至煅烧温度； 由氩气或者氮气形成保护气氛。