一种静电纺丝制备软碳包覆硬碳复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于二次电池材料制备领域，具体的说是一种静电纺丝制备软碳包覆硬碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：将糖类化合物、金属粉和聚甲基丙烯酸甲酯加入到N，N‑二甲基甲酰胺溶液中，搅拌均匀，得到核层溶液A；将沥青溶解于有机溶剂中，并添加聚丙烯腈，分散均匀，得到壳层溶液B；将称取的核层溶液A和壳层溶液B分别注入同轴静电纺丝设备中进行静电纺丝，得到核壳结构的前驱体材料，之后将所得前驱体材料在氩气气氛下，温度为1200‑1500℃碳化1‑6h，得到纤维状软碳包覆硬碳复合材料。本发明专利技术利用同轴静电纺丝法，在硬碳前驱体材料表面包覆软碳前驱体材料碳化得到纤维状的软碳包覆硬碳复合材料，具有电子导电率高，膨胀低，结构稳定的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二次电池材料制备领域，具体的说是一种静电纺丝制备软碳包覆硬碳复合材料及其制备方法。

技术介绍

1、硬碳以其层间距大，拥有较多的缺陷、空位，具有较高的储钠能力。一般来说，na+插入硬碳的过程可以分为斜坡区和平台区两个部分，在斜坡区（>0.1v vs.na/na+），由于离子在固相中的扩散，电化学过程缓慢，na+呈现出快速的传输动力学，主要存储方式为钠金属吸附（沉积）于孔洞或缺陷上，因此，可以通过增加结构缺陷位点来提升斜坡区的容量。然而，缺陷越多，离子/电子导电性越低，电化学稳定性就越差。而软碳材料以其压实密度高，首次效率高，比容量偏低，材料稳定性好等优点，从而表现出较低的储钠容量。通过合理的结构设计，将硬碳和软碳的各自优势有机的结合构筑复合材料，是实现比容量高，高首次库伦效率和优异倍率性能的有效方案之一。

2、比如专利申请号cn202010185778.x公开了一种钠离子电池用软硬碳复合多孔负极材料及其制备方法，其制备过程为，将二甲基咪唑的乙醇溶液逐滴加入到硝酸钴的乙醇溶液中，得到前驱体zif-67的溶液；然后向该溶液中加入聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种静电纺丝制备软碳包覆硬碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述静电纺丝制备软碳包覆硬碳复合材料的制备方法，其特征在于，按质量份数计，所述糖类化合物为100份，所述金属粉为1-5份，所述聚甲基丙烯酸甲酯为10-50份，所述N，N-二甲基甲酰胺溶液为500-1500份。

3.根据权利要求2所述静电纺丝制备软碳包覆硬碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述糖类化合物为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、果糖中的一种。

4.根据权利要求2所述的静电纺丝制备软碳包覆硬碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属粉为银粉、铜粉、镍粉中的一种。...

【技术特征摘要】

1.一种静电纺丝制备软碳包覆硬碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述静电纺丝制备软碳包覆硬碳复合材料的制备方法，其特征在于，按质量份数计，所述糖类化合物为100份，所述金属粉为1-5份，所述聚甲基丙烯酸甲酯为10-50份，所述n，n-二甲基甲酰胺溶液为500-1500份。

3.根据权利要求2所述静电纺丝制备软碳包覆硬碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述糖类化合物为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、果糖中的一种。

4.根据权利要求2所述的静电纺丝制备软碳包覆硬碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属粉为银粉、铜粉、镍粉中的一种。

5.根据权利要求1所述静电纺丝制备软碳包覆硬碳复合材料的制备方法，其特征在于，按质量份数计，所述沥青为100份，所述有机溶剂为500-1000份，所述聚丙烯腈为10-30份。

6.根据权利要求5所述的静电纺丝制备软碳包覆硬碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述沥青为高温沥青，所述高温沥青的软化点为200-300℃。

7.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海旭，王福寿，王福山，王福国，裴国军，裴成勇，曹志平，
申请(专利权)人：安徽天宏基科技有限公司，
类型：发明
国别省市：