一种高分散金属氧化物/碳纳米纤维复合材料的制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种高分散金属氧化物/碳纳米纤维复合材料的制备方法及应用，其特征在于：将金属前驱体、分散剂、聚丙烯腈溶于二甲基甲酰胺中混合均匀，配制纺丝原液；将所述纺丝原液置于静电纺丝装置中，通过静电纺丝制备纤维原丝膜；将所述纤维原丝膜在氮气氛围下进行高温碳化处理，得到高分散金属氧化物/碳纳米纤维复合材料；所述分散剂为苹果酸、柠檬酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶中的任意一种。本发明专利技术制备的高分散金属氧化物/碳纳米纤维复合材料用作自支撑钠离子电池负极材料，解决了现有复合材料金属氧化物颗粒大、分散度低、充放电过程团聚或粉化严重等问题，具有制备工艺方法简单、制备成本低、金属氧化物分散性好、充放电比容量高、循环稳定性好等特点，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种高分散金属氧化物/碳纳米纤维复合材料的制备方法与应用
本专利技术属于电化学储能技术新材料制备范畴，具体涉及一种高分散金属氧化物/碳复合材料的制备方法及其应用。
技术介绍
近年来，锂离子电池(LIBs)因具有使用寿命长和能量密度高的优点而得到广泛的商业化应用。然而，金属锂的储量难以满足全球巨大的消费市场，锂资源匮乏问题日益突出。在自然界储量丰富的钠和锂为同一主族元素，表现出非常相似的电化学性质，并且钠(-2.71VvsSHE)拥有比锂(-3.40VvsSHE)更高的化学电位，能够提供更高的工作电压和能量密度。因此，适用于大规模储能系统的钠离子电池(SIBs)有望成为二次电池的“后起之秀”。金属氧化物由于其天然丰度大、价格低廉、理论容量高、绿色环保等特点而在电化学储能领域具有巨大的应用潜力。然而，金属氧化物导电性差，不利于在充放电过程中金属氧化物颗粒体积明显变化，充放电过程中易团聚或粉化最终表现为容量的急剧衰减。为了缓解以上问题，将金属氧化物与导电性良好且成本低廉的碳材料复合是常用到的一种制备策略。例如，专利CN11014853本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高分散金属氧化物/碳纳米纤维复合材料的制备方法及应用。将金属前驱体、分散剂、聚丙烯腈溶于二甲基甲酰胺中混合均匀，配制纺丝原液；将所述纺丝原液置于静电纺丝装置中，通过静电纺丝制备纤维原丝膜；将所述纤维原丝膜在氮气氛围下进行高温碳化处理，得到高分散金属氧化物/碳纳米纤维复合材料。其特征在于主要由以下步骤制备：/n(1)将一定质量比例的金属前驱体、分散剂、聚丙烯腈溶于二甲基甲酰胺中混合均匀，得到均一分散的纺丝原液；/n(2)在一定静电纺丝工艺参数条件下，将上述纺丝原液通过静电纺丝制备出纤维原丝膜；/n(3)将上述纤维原丝膜置于氮气氛围中，按照2℃/min升温至600℃后保持2h的条件进行碳化...

【技术特征摘要】
1.一种高分散金属氧化物/碳纳米纤维复合材料的制备方法及应用。将金属前驱体、分散剂、聚丙烯腈溶于二甲基甲酰胺中混合均匀，配制纺丝原液；将所述纺丝原液置于静电纺丝装置中，通过静电纺丝制备纤维原丝膜；将所述纤维原丝膜在氮气氛围下进行高温碳化处理，得到高分散金属氧化物/碳纳米纤维复合材料。其特征在于主要由以下步骤制备：
(1)将一定质量比例的金属前驱体、分散剂、聚丙烯腈溶于二甲基甲酰胺中混合均匀，得到均一分散的纺丝原液；
(2)在一定静电纺丝工艺参数条件下，将上述纺丝原液通过静电纺丝制备出纤维原丝膜；
(3)将上述纤维原丝膜置于氮气氛围中，按照2℃/min升温至600℃后保持2h的条件进行碳化处理，最终得到高分散金属氧化物/碳纳米纤维复合材料。


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【专利技术属性】
技术研发人员：赵青山，夏争争，郭芳，曹风亮，吴明铂，李忠涛，胡涵，宁汇，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37