[发明专利]一种碳包覆Na2Li2Ti6O14纳米纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碳包覆Na₂Li₂Ti₆O₁₄纳米纤维及其制备方法，本发明将钠盐及钛盐溶于N,N‑二甲基甲酰胺，将锂盐溶于乙醇和冰醋酸混合溶剂中，然后将两种溶液混合，并加入高分子聚乙烯吡咯烷酮，搅拌使之形成澄清的溶液，将澄清的溶液在一定的电压、一定的体积流率以及一定的相对湿度下进行静电纺丝，将静电纺丝产品恒温干燥，然后高温烧结，即得相应的Na₂Li₂Ti₆O₁₄纳米纤维，然后进行碳包覆。本发明成功实现了碳包覆Na₂Li₂Ti₆O₁₄纳米纤维的制备，并将所制备的纳米纤维作为锂离子电池负极材料进行性能测试表征，结果显示该纳米纤维具有优异的物理化学性能，作为锂离子电池负极材料具有广阔的应用前景。在整个制备过程中，操作简单，原料成本低，设备投资少，适合批量生产。

技术领域

本发明属于锂离子电池材料领域，具体涉及到一种碳包覆Na₂Li₂Ti₆O₁₄纳米纤维及其制备方法。

背景技术

锂离子电池是新一代的二次电池，自1990年被索尼公司商业化问世以来，已大规模应用于移动设备、笔记本电脑、电动汽车及储能设备的电源中。因其具有开路电压高、能量密度大、使用寿命长、无记忆效应、无污染以及自放电率小等优点，已成为目前最为主流和重要的化学电源。负极材料是锂离子电池中的主要组成部分之一，负极性能的好坏直接影响到锂离子电池的性能。

Na₂Li₂Ti₆O₁₄作为一种潜在的锂离子电池负极材料具有较低的放电电压平台、较高的理论容量、充放电时不会形成SEI膜等优点，因此该材料与正极材料组装成电池可以获得高输出电压、安全、循环寿命长的锂离子电池，且有望满足电动汽车动力需求。但是Na₂Li₂Ti₆O₁₄负极材料的大倍率性能较差，导电性能差。