[发明专利]一种用作钾离子电池负极的多孔碳纤维封装活性金属复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种用作钾离子电池负极的多孔碳纤维封装活性金属复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将活性金属盐、纺丝助剂、造孔剂按一定比例溶解到纺丝溶剂中，磁力搅拌至混合均匀，得到前驱体溶液；

(2)将步骤(1)中前驱体溶液进行高压静电纺丝，得到纤维膜前驱体；

(3)将步骤(2)得到的纤维膜前驱体移至马弗炉中进行预氧化处理，得到预氧化处理后纤维膜；

(4)将步骤(3)中得到的预氧化处理后的纤维膜移至管式炉中进行碳热共还原处理，得到多孔碳纤维封装活性金属复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的活性金属盐为硝酸铋、乙酸铋、柠檬酸铋、三氯化铋、乙酸锑、氯化锑、四氯化锡、氯化亚锡的一种或几种，其占前驱体溶液质量比为(1-15％)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的纺丝助剂为聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚环氧乙烷(PEO)中的任意一种，其占前驱体溶液的质量比为(5-20％)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的任意一种，其占前驱体溶液的质量比为(1-15％)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中纺丝溶剂为N-N二甲基乙酰胺(DMAc)、N-N二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮中的任意一种,其占前驱体溶液的质量比为(50-93％)。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中静电纺丝电压正压为10-18kV；负压为1-5kV；推进速度为0.1-2mL/h；接收距离为10-25cm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，马弗炉升温速率为1-5℃/min；保温温度为250-320℃；保温时间为1-5h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，管式炉升温速率为1-5℃/min；保温温度为400-1100℃；保温时间为1-5h；保护气氛为N₂、Ar气。

9.一种权利要求1-8任一项所述的一种用作钾离子电池负极的多孔碳纤维封装活性金属复合材料的制备方法制备的多孔碳纤维封装活性金属复合材料。

10.一种权利要求9所述的多孔碳纤维封装活性金属复合材料在钾离子电池制备中的应用。