[发明专利]一种多孔纤维硅氧负极复合材料及其制备方法在审
申请号: | 202110468544.0 | 申请日: | 2021-04-28 |
公开(公告)号: | CN113201808A | 公开(公告)日: | 2021-08-03 |
发明(设计)人: | 郭华军;谭福金;颜果春;王志兴;王接喜;牛旭鹏;李新海;胡启阳;彭文杰;殷振国 | 申请(专利权)人: | 中南大学 |
主分类号: | D01F9/21 | 分类号: | D01F9/21;D01F9/22;D01F9/26;D01F1/10;H01M4/36;H01M4/48;H01M4/62;H01M10/0525;C01B33/113;C01G23/053 |
代理公司: | 长沙轩荣专利代理有限公司 43235 | 代理人: | 丛诗洋 |
地址: | 410000 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 多孔 纤维 负极 复合材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种多孔纤维硅氧负极复合材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
将SiOx在惰性气氛下进行球磨获得球磨SiOx;
将球磨SiOx、碳前驱体、钛前驱体和造孔剂加入溶剂中搅拌均匀获得前驱体纺丝液,并进行纺丝获得前驱体纤维薄膜;
将所述前驱体纤维薄膜在空气气氛、100-300℃条件下进行稳定化处理后,置于惰性气氛下进行碳化处理,获得多孔纤维状的SiOx@TiO2/C复合材料。
2.根据权利要求1所述的多孔纤维硅氧负极复合材料的制备方法,其特征在于,所述球磨过程中球料比为20-30:1,转速为700-900rpm,球磨时间为3-5h。
3.根据权利要求1所述的多孔纤维硅氧负极复合材料的制备方法,其特征在于,所述纺丝液中各原料及其质量百分含量为:
球磨SiOx 1~10wt%,碳前驱体5~15wt%,钛前驱体5~25wt%,造孔剂1~10wt%,其余量为溶剂。
4.根据权利要求1所述的多孔纤维硅氧负极复合材料的制备方法,其特征在于,所述碳前驱体为聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、左旋聚乳酸、聚丙烯酸中的至少一种;
所述钛前驱体为钛酸异丙酯、硫酸氧钛、钛酸四丁酯、偏钛酸、四氯化钛中的至少一种;
所述造孔剂为聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯中的至少一种;
所述溶剂为乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、二甲基亚砜的至少一种。
5.根据权利要求1所述的多孔纤维硅氧负极复合材料的制备方法,其特征在于,所述纺丝过程的工艺参数为:
针头内径为0.3~2.0mm,纺丝电压为8~20kV,纺丝液的流速为0.03~0.15mm min-1,接收距离为10~20cm,以及纺丝时间为6~15h。
6.根据权利要求1所述的多孔纤维硅氧负极复合材料的制备方法,其特征在于,所述稳定化处理的升温速度为2~10℃ min-1,稳定化保温时间为0.5~3h。
7.根据权利要求1所述的多孔纤维硅氧负极复合材料的制备方法,其特征在于,所述碳化处理的升温速度为5~10℃ min-1,碳化处理温度为500-800℃,处理时间为2-5h。
8.一种多孔纤维硅氧负极复合材料,其特征在于,所述复合材料由权利要求1-7任意所述的制备方法制备获得。
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