[发明专利]锂离子电池负极纳米纤维复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种锂离子电池负极纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，

所述制备方法包括：利用含SnO₂/C纳米球前驱体的第二溶液和含乙酰丙酮镍的第三溶液通过同轴静电纺丝制备SnO₂/C@Ni纳米纤维前驱体；

将所述SnO₂/C@Ni纳米纤维前驱体经氧化、碳化处理得到SnO₂/C@Ni纳米纤维复合材料，即所述锂离子电池负极纳米纤维复合材料；

所述SnO₂/C纳米球前驱体的制备方法为：

将锡酸钾加入水中，搅拌、超声至全部溶解得到锡酸钾溶液，再加入葡萄糖搅拌至全部溶解，得到第一溶液，将所述第一溶液加入水热反应釜中，并置于防爆烘箱中，将反应产物经洗涤、离心、干燥，得到所述SnO₂/C纳米球前驱体；

其中，所述第一溶液中，锡酸钾的质量分数是1%-10%，葡萄糖与锡酸钾的质量比是0.5-10；

所述第二溶液的配制方法为：

将聚丙烯腈（PAN）加入N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，80 ℃下搅拌30 min至完全溶解，加入所述SnO₂/C纳米球前驱体，搅拌30 min，得到所述第二溶液；

所述第二溶液中，所述聚丙烯腈的质量分数为1%-30%，所述SnO₂/C纳米球前驱体与所述聚丙烯腈的质量比值为0.1-5；

所述第三溶液的配制方法为：

将聚乙烯吡咯烷酮（PVP）加入N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，60 ℃下搅拌30 min至PVP全部溶解，再加入乙酰丙酮镍，继续搅拌30 min，得到第三溶液；

其中，所述第三溶液中，所述PVP的质量百分数为10%-30%；乙酰丙酮镍与PVP的质量比为0.01-5。

2.如权利要求1所述的锂离子电池负极纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，

所述同轴静电纺丝条件为：

内层管道装所述第二溶液，外层管道装所述第三溶液，电压为5-50 kV，滚轮接收速度为0-100 r min^-1，推注推行速度0.1-10 mL h^-1，电纺针头到接收器的距离5-30 cm，静电纺丝时间为1-100 h。

3.如权利要求1所述的锂离子电池负极纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，

所述氧化处理过程为：

将所述SnO₂/C@Ni纳米纤维前驱体在空气中，以1-10 ℃ min^-1的升温速度逐步升温至150-300 ℃，并恒温0.5-3 h。

4.如权利要求1所述的锂离子电池负极纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，

所述碳化处理过程为：

将氧化处理的SnO₂/C@Ni纳米纤维前驱体在惰性气体中，以1-20 ℃ min^-1的升温速度逐步升温至500-1000 ℃，并恒温0.5-5 h。

5.权利要求1-4中任一所述方法制备的锂离子电池负极纳米纤维复合材料。

6.权利要求5所述的锂离子电池负极纳米纤维复合材料在制备电池或电池电极材料中的应用。

7.权利要求5所述的锂离子电池负极纳米纤维复合材料在制备能量储存元件中的应用。

8.权利要求5所述的锂离子电池负极纳米纤维复合材料在制备电子设备中的应用。