The invention discloses a nano carbon fiber / metal foil double-layer composite material and a preparation method thereof. The method uses the metal foil as the receiving plate by nano fibers by electrospinning, metal foil will load nano fiber in situ carbonization under inert atmosphere, double-layer composite materials have carbon nanofibers uniformly loaded on the metal foil. The composite material as anode for lithium ion battery assembly, the double layer composite structure with good adhesion, nano carbon fiber lithium ion conductivity and high reversible capacity, without the addition of conductive agent and binder, the original sheet anode material preparation, slurry transfer coating two step is omitted that greatly simplifies the process flow, low cost, high efficiency, strong operability, good cycle performance of pole piece. The composite can also be used as a new collector for lithium ion batteries, which can further enhance the capacity and cycle performance of the primary electrode materials.
【技术实现步骤摘要】
一种纳米碳纤维/金属箔双层复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种纳米碳纤维/金属箔双层复合材料及其制备方法,属于新能源材料和电化学领域。
技术介绍
静电纺丝作为一种特殊的纤维制备方法,相对于拉伸法、模板法等方法,能够制得纳米级纤维;结合碳化等处理手段可得到分布均匀、连续性较好的纳米碳纤维。目前,结合静电纺丝技术制备的纳米碳纤维用作锂离子电池负极材料的常规制备工艺主要为制浆、涂布、裁片、组装等步骤,工艺流程复杂、效率偏低、不可控因素较多。中国专利201510545414.7公开了一种利用静电纺丝制备的掺杂石墨烯的中孔多孔碳/硅纳米纤维的方法,中国专利201510900329.8公开了一种利用喷射涂覆将碳纤维、石墨、粘结剂、导电剂混合溶液均匀喷射至铜箔,从而得到负极极片的方法。但是,这两种方法都需要加入粘结剂和导电剂,过程复杂,对工艺流程没有实质性的简化。中国专利201510010088.X公开了一种以加热融化的沥青和硅粉为原料,通过牵切制条、纺纱织布及碳化处理制得碳纤维布,该方法相对静电纺丝来讲,不能够制得纳米级纤维。中国专利201310706990.6公开了一种将Ti及Sn的前驱体、聚合物和有机溶剂制得的原溶液通过静电纺丝制备纳米纤维膜,通过碳化处理得到Sn复合TiO2/C纳米纤维膜,但是用作负极材料时,需要以泡沫镍为集流体,将纤维薄膜压在泡沫镍并进行干燥处理,过程复杂,操作性差。中国专利201410648186.1公开了利用聚丙烯腈、二水合二氯化锡和氧化石墨烯溶液为原溶液,通过静电纺丝和碳化处理得到锡基/碳纤维毡复合材料。中国专利20151030896 ...
【技术保护点】
一种纳米碳纤维/金属箔双层复合材料,包括纳米碳纤维层和金属箔层,纳米碳纤维均匀负载于金属箔表面,其特征在于:所述纳米碳纤维/金属箔双层复合材料可作为一种新型集流体或作为负极极片直接用于锂离子电池的组装。
【技术特征摘要】
1.一种纳米碳纤维/金属箔双层复合材料,包括纳米碳纤维层和金属箔层,纳米碳纤维均匀负载于金属箔表面,其特征在于:所述纳米碳纤维/金属箔双层复合材料可作为一种新型集流体或作为负极极片直接用于锂离子电池的组装。2.根据权利要求1所述的一种纳米碳纤维/金属箔双层复合材料,其特征在于:所述纳米碳纤维的直径为50~500nm。3.根据权利要求1所述的一种纳米碳纤维/金属箔双层复合材料,其特征在于:所述纳米碳纤维层的厚度为100~300μm。4.根据权利要求1所述的一种纳米碳纤维/金属箔双层复合材料,其特征在于:所述金属箔为铜箔、铝箔或泡沫镍中的任意一种。5.根据权利要求1-4任意一项所述的纳米碳纤维/金属箔双层复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)首先配制聚合物纺丝液,质量分数为10~50%,...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘恒全,李峻峰,高阳,方宗均,张佩聪,
申请(专利权)人:成都迈德克科技有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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