[发明专利]一种用于锂离子电池负极材料铁酸钴纳米纤维的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于锂离子电池负极材料铁酸钴纳米纤维的制备方法，属于高分子材料和化学电源技术领域。本发明材料是一种锂离子电池用铁酸钴纳米纤维负极材料，首先通过静电纺丝技术制备PAN／PVP／C₄H₆CoO₄／Fe(NO₃)₃复合纳米纤维膜，再将所制得的复合纳米纤维膜进行煅烧处理得到铁酸钴纳米纤维。本发明所述的制备工艺简单，操作方便，生产成本低，适于大量生产，所制备的铁酸钴纳米纤维负极材料，克服了以往纳米颗粒负极材料易团聚，循环稳定性差的弱点，同时提高了该类材料的初始比容量及循环性能，其优异的电化学性能使得在锂离子电池领域有着巨大的应用前景。

主权项

一种用于锂离子电池负极材料铁酸钴纳米纤维的制备方法，其特征在于，通过静电纺丝技术与高温煅烧技术相结合，具体步骤如下：(1)称取一定量的聚丙烯腈(PAN)溶解于N，N‑二甲基甲酰胺(DMF)配制质量分数为8～15％的DMF溶液，搅拌均匀，然后将聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)按PAN／PVP=9：1加入上述溶液中，最后加入乙酸钴(C₄H₆CoO₄·4H₂O)和硝酸铁(Fe(NO₃)₃·9H₂O)(摩尔比为1：2)，放入磁性转子，并调节适当转速，所配溶液用磁力搅拌器搅拌20～60min至完全溶胀，然后在室温下搅拌8～24小时至均匀。(2)将步骤(1)中配制的纺丝液在静电纺丝装置中纺出均匀的纳米纤维膜，纺丝条件：电压为12～20kV，收集距离为15～25cm，纺丝液体流速为0.3～2.0ml／h。(3)将步骤(2)中纺出的纳米纤维膜放入高温管式炉中，在空气氛中从室温加热到500～900℃，保持温度3～8h，升温速率为0.5～5℃／min。