一种硅碳纤维薄膜的制备方法及其作为锂离子电池负极材料的应用技术

本发明专利技术公开了一种硅碳纤维薄膜的制备方法及其作为锂离子电池负极材料的应用，该纤维薄膜是对含聚丙烯腈、F127和纳米硅粉的纺丝液进行静电纺丝后，再经碳化获得。本发明专利技术的制备方法简单、所用原料廉价易得，所得产物应用于锂离子电池负极具有优异的循环稳定性以及高的比容量。的比容量。的比容量。

【技术实现步骤摘要】
一种硅碳纤维薄膜的制备方法及其作为锂离子电池负极材料的应用


[0001]本专利技术涉及一种硅碳纤维薄膜的制备方法及其作为锂离子电池负极材料的应用，属于纳米材料电化学储能领域。

技术介绍

[0002]能源是现代社会的核心要素。社会的进步与发展离不开对能源的需求，随着人类对不可再生能源的开采与消耗日益增加，伴随而生的环境问题也日益严重，可再生能源(太阳能、风能、生物质能、地热能和潮汐能等)的利用已成为人们重要的关注点。人们对可持续电力需求的不断增长、间歇性可再生资源产能的不连续性，使得低成本电化学储能系统的研发成为迫切需求。
[0003]为了减少化石燃料燃烧产生的气体排放，满足日益增长的高能、大功率需求，可充电锂离子电池受到了越来越多的关注。与大多数其他电池技术相比，锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、电压高、速率性能优异等优点。
[0004]硅是一种极有吸引力的负极材料，具有较大的理论比容量，然而，在充放电循环过程中，由于体积变化较大，导致材料发生严重的结构破坏，阻碍了硅负极的实际应用。聚(环氧乙烷)
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聚(环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅碳纤维薄膜的制备方法，其特征在于：首先以聚丙烯腈为碳源、以F127为造孔剂、以纳米硅粉为硅源、以DMF为溶剂，制备纺丝液；然后在直流高压静电场中进行纺丝；最后在惰性气氛中碳化，即获得硅碳纤维薄膜。2.根据权利要求1所述的硅碳纤维薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、制备纺丝液将聚丙烯腈、F127分别加入到DMF中并加热搅拌至溶解，获得聚丙烯腈溶液和F127溶液；将纳米硅粉加入DMF中，超声分散均匀后搅拌，获得纳米硅粉溶液；将聚丙烯腈溶液、F127溶液和纳米硅粉溶液混合，继续加热搅拌，获得纺丝液；步骤2、静电纺丝将步骤1所得纺丝液装在注射器中，在室温条件下进行静电纺丝，纤维薄膜收集在泡沫镍上；所收集的纤维薄膜真空干燥；步骤3、碳化纺丝将步骤2所得烘干后的纤维薄膜置于管式滑轨炉中，在惰性气氛下进行碳化，即获得硅碳纤维薄膜。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1所述纺丝液中，聚丙烯腈、F127、纳米硅粉和DMF的用量比为：0.8～1.5g：0.7～1.4g：0.3～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朝峰，陈琪，吉恒松，张龙海，王睿，李浩，马权伟，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：