[发明专利]一种Co2AlO4/C纳米纤维的制备方法在审
申请号: | 201910609042.8 | 申请日: | 2019-07-08 |
公开(公告)号: | CN110311116A | 公开(公告)日: | 2019-10-08 |
发明(设计)人: | 杨森;张垠;石倩;周超;杨志懋;孔春才 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/485;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00 |
代理公司: | 北京中济纬天专利代理有限公司 11429 | 代理人: | 覃婧婵 |
地址: | 710049 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 纳米纤维 制备 高分子聚合物 锂离子 制备前驱体溶液 纳米材料合成 充放电过程 前驱体溶液 传输距离 电极材料 静电纺丝 循环性能 热处理 嵌锂 脱嵌 | ||
1.一种Co2AlO4/C纳米纤维的制备方法,所述方法包括以下步骤:
S100、制备前驱体溶液;
S200、将步骤S100制备的前驱体溶液静电纺丝,制备含有钴、铝的高分子聚合物纳米纤维并将其干燥;
S300、将步骤S200干燥后的含有钴、铝的高分子聚合物纳米纤维进行热处理制得所述Co2AlO4/C纳米纤维。
2.如权利要求1所述的方法,其中,优选的,所述步骤S100还包括:将钴盐、铝盐与有机高分子聚合物溶于溶剂,在加热条件下进行搅拌至均匀,形成前驱体溶液。
3.如权利要求1所述的方法,其中,所述步骤S200还包括:
S201、将干燥后的含有钴、铝的高分子聚合物纳米纤维在空气中加热并保温,然后缓慢冷却至室温;
S202、将步骤S100冷却后的含有钴、铝的高分子聚合物纳米纤维置于惰性气体保护下加热至高温并保温数小时,得到含钴、铝的碳纳米纤维;
S203、将步骤S202得到的含钴、铝的碳纳米纤维再在空气中热处理得到所述Co2AlO4/C纳米纤维。
4.如权利要求2所述的方法,其中,所述有机高分子聚合物为以下任一或其组合:
聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚乙烯醇;所述溶剂为以下任一或其组合:去离子水、无水乙醇、N,N-二甲基酰胺;所述钴盐为以下任一或其组合:六水合硝酸钴、四水合乙酸钴、七水合硫酸钴;所述铝盐为以下任一或其组合:九水合硝酸铝、氯化铝、硫酸铝。
5.如权利要求2所述的方法,其中,所述有机高分子聚合物浓度为8wt%-12wt%;钴盐与高分子聚合物的质量比为1∶10-1∶1,铝盐与钴盐的摩尔比为1∶2-1∶1。
6.如权利要求1所述的方法,其中,步骤S200中所述静电纺丝过程中所加电场强度为0.5kv/cm-1kv/cm。
7.如权利要求3所述的方法,其中,步骤S201中在空气中氧化时,加热温度在150-300℃之间,加热时间在1-5h;步骤S202中所述惰性气体是氩气或者氮气,加热温度在600-1000℃,加热时间在1-5h;步骤S203中所述空气中热处理是进行氧化热处理,所述氧化热处理的温度在200℃-400℃,加热时间在10min-180mins。
8.如权利要求1所述的方法,其中,步骤S300制得的所述Co2AlO4/C纳米纤维表面粗糙,Co2AlO4纳米纤维纳米颗粒镶嵌在碳纳米线内部及表面,Co2AlO4纳米颗粒尺寸在10-50nm,碳纳米线直径在50-250nm。
9.如权利要求1-8任一一项权利要求制备的Co2AlO4/C纳米纤维在锂离子电池负极材料中的应用。
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