锂电池用Ｃ／Ｃ同轴纳米纤维复合薄膜负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种锂电池用Ｃ／Ｃ同轴纳米纤维复合薄膜负极材料及其制备方法。该方法将不同碳材料前驱体单独或与其溶剂、碳纳米纤维前驱体及其溶剂分别配成均一溶液，通过同轴静电纺丝法制得同轴纳米纤维膜，通过在适宜的气氛、温度中进行预氧化、碳化后处理，得到Ｃ／Ｃ同轴纳米纤维膜，有效地协同芯层和壳层不同碳材料的优点，从而提高电池的比容量和循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设计锂离子电池用C/C同轴纳米纤维复合薄膜负极材料及其制备方法，属 于新型储能材料领域。
技术介绍
绿色二次电池是一种可循环使用的高效洁净的新能源，是综合缓解能源、资源和 环境问题的一种重要的技术途径。近十几年来随着宇航、交通、通讯和信息等产业的迅猛发 展，航空航天空间技术、国防军用微电子设备、电动汽车、移动通讯产品以及防灾减灾器械 备用电源等高新
对二次电池的比能量密度和循环寿命提出了更高的要求。在众多 的二次电池中，如铅酸、镍福、镍氢和锂离子电池等，从环保、比能量、循环寿命、可靠性和成 本等方面考虑，绿色二次电池尤其是锂离子电池无疑是一种倍受人们关注的电池。锂离子电池的优点主要为容量大，工作电压高；荷电保持能力强，允许工作温度 范围宽；循环使用寿命长；安全性高，可安全快速充放电；无环境污染；无记忆效应；体积 小、重量轻、比能量高。离子电池的电化学性能主要取决于正、负电极材料的特性。锂离子电池的负极材 料是作为储锂的主体，在充放电过程中实现锂离子的嵌入与脱出。从锂离子电池的发展看， 负极材料的研究对锂离子电池的出现及应用都起了决定性作用。碳素材料因具有较高的比 容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池负极用Ｃ／Ｃ同轴纳米纤维复合薄膜材料，其特征在于：该复合薄膜材料纤维芯层为碳颗粒材料或者连续碳材料，由包含单一有机小分子、或者有机小分子混合物，或者上述组合的溶液做为芯层碳材料前驱体碳化所得；纤维壳层为连续的碳材料，由包含单一聚合物溶液或者不同聚合物的混合物溶液作为壳层碳材料前驱体碳化裂解得到；该复合薄膜材料厚度为１～１００μｍ，纤维直径在５０～１０００ｎｍ。

【技术特征摘要】
一种锂电池负极用C/C同轴纳米纤维复合薄膜材料，其特征在于该复合薄膜材料纤维芯层为碳颗粒材料或者连续碳材料，由包含单一有机小分子、或者有机小分子混合物，或者上述组合的溶液做为芯层碳材料前驱体碳化所得；纤维壳层为连续的碳材料，由包含单一聚合物溶液或者不同聚合物的混合物溶液作为壳层碳材料前驱体碳化裂解得到；该复合薄膜材料厚度为1～100μm，纤维直径在50～1000nm。2.根据权利要求1所述的一种锂电池负极用C/C同轴纳米纤维薄膜的制备方法，其特 征在于，包括以下步骤(1)将芯层前驱体通过芯层喷丝孔注出，壳层碳材料前驱体通过壳层喷丝孔注出制 得同轴纳米纤维复合薄膜，静电纺丝具体工艺参数范围为壳层纺丝液的质量浓度为6 20%,芯层纺丝液浓度为10 100%，芯层喷丝孔内径为0. 2 1. Omm,壳层喷丝孔为0. 5 2mm，施加的静电电压为8 30KV，芯层纺丝液单孔流量为0. 1 0. 6ml/h,壳层纺丝液单孔 流量为0. 3 3ml/h，接收距离为10 40cm ；(2)上述所得复合薄膜在空气、氮气、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小平，刘丙学，于运花，常洁，杨秀娟，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]