一种用静电纺丝制备核壳结构锂离子电池负极材料的方法技术

本发明专利技术公开一种用静电纺丝制备核壳结构锂离子电池负极材料的方法，包括有以下步骤：（1）SiOx纳米材料的制备；（2）静电纺丝制备：A、将SiOx纳米颗粒和聚甲基丙烯酸甲酯加入到N‑N‑二甲基甲酰胺和丙酮的到溶液中，磁力搅拌并超声形成分散均一的溶液，作为核层溶液；将聚丙烯腈和石墨加入到N‑N‑二甲基甲酰胺溶液中，磁力搅拌并超声形成分散均一的溶液，作为壳层溶液；B、将步骤A制备的核层溶液和壳层溶液分别注入到同轴静电纺丝设备的两个溶液通道，并调节静电纺丝参数，经静电纺丝后，得到核壳结构的原丝纤维材料；（3）碳化。通过采用本发明专利技术制备得到的负极材料具有更好的循环性能，电化学性能得到很大的提升。

A Method of Preparing Core-Shell Lithium Ion Battery Anode Material by Electrospinning

The invention discloses a method for preparing core-shell lithium-ion battery anode materials by electrospinning, which includes the following steps: (1) preparation of SiOx nanomaterials; (2) preparation of electrospinning: A, adding SiOx nanoparticles and polymethyl methacrylate to the solution of N_N_dimethylformamide and acetone, magnetic stirring and ultrasonic forming a uniform dispersion solution as Core layer solution; adding polyacrylonitrile and graphite into N_N_dimethylformamide solution, magnetic stirring and ultrasonic forming dispersed and homogeneous solution as shell solution; B. injecting core layer solution and shell solution prepared in step A into two solution channels of coaxial electrospinning equipment respectively, and adjusting electrospinning parameters, the core-shell structure of the protofilament can be obtained after electrospinning. Fiber materials; (3) Carbonization. The anode material prepared by the invention has better cycling performance and greatly improved electrochemical performance.

【技术实现步骤摘要】
一种用静电纺丝制备核壳结构锂离子电池负极材料的方法
本专利技术涉及负极材料领域技术，尤其是指一种用静电纺丝制备核壳结构锂离子电池负极材料的方法。
技术介绍
当前，商用化的锂离子电池负极材料主要使用的是石墨类负极材料，但是石墨负极材料的理论容量只有372mAh/g，已满足不了高能量锂离子电池的要求。因此，锂离子电池负极材料的研究是突破高能量密度锂离子电池快速发展的重要组成部分。因为硅的理论容量为4200mAh/g，所以当前最热的负极材料非硅莫属。但是硅作为锂离子电池负极材料具有一个致命的缺点就是单晶硅在充放电过程中，体积变化高达300%左右。充放电过程中，如此巨大的膨胀与收缩，使得材料内部具有较大的应力存在，从而使得材料的粉化，最终的结果就是容量迅速衰减。因此，硅作为负极材料理论容量虽然高，但是容量保持率低，循环性能差，这也是当前硅负极材料亟待解决的问题。目前的改性方法通常是将硅材料纳米化，以降低体积变化，从而达到改性的效果；或者利用硅材料制备硅的氧化物，这样随着氧含量的增加，材料的克容量虽然有所下降，但是电池的循环性能却有所提高。但是无论是将硅材料纳米化，还是制备硅的氧化物，这些改性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用静电纺丝制备核壳结构锂离子电池负极材料的方法，其特征在于：包括有以下步骤：（1）SiOx纳米材料的制备：将SiO粉末放置在球磨罐中，在球磨罐中放入氧化锆球，在Ar保护下，保持200‑500rpm的转速，球磨2‑16h；待球磨完成后，在罐中加入100ml乙醇，以低速球磨1‑3h将沾到管壁的粉末清洗下来，最后抽滤干燥得SiOx纳米颗粒；（2）静电纺丝制备：A、将SiOx纳米颗粒和聚甲基丙烯酸甲酯加入到N‑N‑二甲基甲酰胺和丙酮的到溶液中，磁力搅拌并超声形成分散均一的溶液，作为核层溶液；将聚丙烯腈和石墨加入到N‑N‑二甲基甲酰胺溶液中，磁力搅拌并超声形成分散均一的溶液，作为壳层溶液；B、将...

【技术特征摘要】
1.一种用静电纺丝制备核壳结构锂离子电池负极材料的方法，其特征在于：包括有以下步骤：（1）SiOx纳米材料的制备：将SiO粉末放置在球磨罐中，在球磨罐中放入氧化锆球，在Ar保护下，保持200-500rpm的转速，球磨2-16h；待球磨完成后，在罐中加入100ml乙醇，以低速球磨1-3h将沾到管壁的粉末清洗下来，最后抽滤干燥得SiOx纳米颗粒；（2）静电纺丝制备：A、将SiOx纳米颗粒和聚甲基丙烯酸甲酯加入到N-N-二甲基甲酰胺和丙酮的到溶液中，磁力搅拌并超声形成分散均一的溶液，作为核层溶液；将聚丙烯腈和石墨加入到N-N-二甲基甲酰胺溶液中，磁力搅拌并超声形成分散均一的溶液，作为壳层溶液；B、将步骤A制备的核层溶液和壳层溶液分别注入到同轴静电纺丝设备的两个溶液通道，并调节静电纺丝参数，经静电纺丝后，得到核壳结构的原丝纤维材料；（3）碳化：将步骤（2）得到的核壳结构的原丝纤维材料放置于280℃的马弗炉中预氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：储小敏，赵东辉，周鹏伟，
申请(专利权)人：福建翔丰华新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35