一种无定形二氧化锗/多管道纳米碳纤维及其制备方法技术
A kind of amorphous germanium two / nano carbon fiber pipe and preparation method thereof
The invention relates to the field of lithium ion battery cathode material, in particular to an amorphous GeO2 / two multi pipe carbon nano fiber and preparation method thereof. A kind of amorphous germanium / carbon nano tube two fiber, which comprises two germanium oxide amorphous carbon nano fiber pipeline and is located in the pipeline of carbon nanofibers on the content of the two to 10 60% geo2. The invention can prepare amorphous GeO2 / two pipe carbon nano fiber is beneficial to improve the capacity and cycle performance of lithium ion battery, the method is simple and controllable, easy to operate.
【技术实现步骤摘要】
一种无定形二氧化锗/多管道纳米碳纤维及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池负极材料领域，特别涉及一种无定形二氧化锗/多管道碳纳米纤维及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池作为一种二次电池，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动进行工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间进行往返对正负极进行脱出嵌入。现今，电子设备与电动汽车迅猛发展对锂离子电池的比容量、循环性能、倍率性能提出了更高的要求。石墨是最为常用的商业负极材料，具有较低的理论容量，使得锂离子电池容量较低。第ⅣA族元素的锗，具有较高的嵌锂容量（1600mAh/g），可成为锂离子电池石墨负极的代替材料。相比单质锗，锗的氧化物（二氧化锗）更易获取且具有高的嵌锂容量。二氧化锗在首次放电过程中，形成Li2O层可有效缓解材料的体积膨胀以获取更加稳定的循环性能。但二氧化锗的低导电性不利于电子传输，使其作为电极材料时具有差的倍率性能与低的高电流密度容量；另一方面，随着锂离子的嵌入/脱出，二氧化锗仍然会产生体积膨胀/收缩，导致其粉化脱落。将二氧化锗与具有良好导电性能的碳基材料进行复合能够有效提高其导电性且缓解其体积膨胀。多管道纳米...
【技术保护点】
一种无定形二氧化锗/多管道碳纳米纤维，其特征在于，其包括：多管道碳纳米纤维和位于所述多管道碳纳米纤维上的无定形的二氧化锗，所述二氧化锗的质量百分含量为10‑60%。
【技术特征摘要】
1.一种无定形二氧化锗/多管道碳纳米纤维，其特征在于，其包括：多管道碳纳米纤维和位于所述多管道碳纳米纤维上的无定形的二氧化锗，所述二氧化锗的质量百分含量为10-60%。2.根据权利要求1所述的无定形二氧化锗/多管道碳纳米纤维，其特征在于，所述多管道碳纳米纤维直径为400-1000nm，管道直径为20-50nm。3.一种锂离子电池，其特征在于，该锂离子电池采用权利要求1所述的无定形二氧化锗/多管道碳纳米纤维作为负极材料。4.一种权利要求1所述的无定形二氧化锗/多管道碳纳米纤维的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：（1）二氧化锗纳米颗粒制备：将二氧化锗颗粒在球磨罐中进行球磨，得到二氧化锗纳米颗粒；（2）纺丝液配制：取聚丙烯腈、聚苯乙烯以及球磨制得的二氧化锗纳米颗粒，混合溶于N-N二甲基甲酰胺，使其搅拌后得到分散均匀的静电纺丝溶液；（3）静电纺丝：将步骤（2）所得纺丝液进行静电纺丝，得到二氧化锗/聚苯乙烯/聚丙烯腈纳米纤维；（4）碳化：将步骤（3）所得纳米纤维在空气氛围中预氧化，随后在氩气氛围中碳化，同时去除聚苯乙烯，获得无定形二氧化锗/多管道碳纳米纤维。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，聚丙烯腈的摩尔质量为120000~200000g/mol，聚苯乙烯的摩尔...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡毅，何霞，吴克识，程钟灵，潘鹏，汤忠旸，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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