[发明专利]静电纺丝制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2纤维材料的方法

摘要

本发明公开了静电纺丝制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2纤维材料的方法，属于锂离子电池电极材料及其制备技术领域。本发明以去离子水为溶剂，通过聚乙烯吡咯烷酮调节溶液粘度，然后加入锂源、镍源、钴源和锰源制成纺丝液，通过静电纺丝的技术获得纳米纤维薄膜，然后将纳米纤维薄膜烧结得到LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2纤维材料。本发明提供了一种制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2纤维材料新型方法，所得纤维材料连续均匀，表面光滑，纤维直径小，比表面积大，具有良好的充放电性能和较大的存储容量，本制备方法工艺简单，反应条件参数易于控制，烧结温度低，有利于正极材料镍钴锰酸锂的大规模产业化。

主权项

静电纺丝制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2纤维材料的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)纺丝液的配置：量取25份去离子水于烧杯中，加入质量为水的10％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，然后分别加入一定量的锂源、镍源、钴源和锰源，使溶液中的阳离子Li元素的浓度均为1.6mol/L，Ni、Co、Mn元素的浓度均为0.8mol/L；每次加入时确保前面所加物质完全溶解；持续搅拌8h后静置4h得纺丝液；(2)静电纺丝：在温度为20‑25℃，湿度≤30％的环境下进行静电纺丝，将上述制备好的纺丝液加入到注射器中，注射器针头接电源正极，滚筒接收装置接电源负极，注射器的喷丝头和滚筒接收装置的顶端在同一高度，在接受距离为25‑50cm，电压为8‑17kV，纺丝液推注速度为0.01‑0.1ml/min，滚筒接受装置的转速为30‑50r/min的条件下进行纺丝，纳米纤维材料均匀的缠绕在滚筒上，纺丝18h得到了纳米纤维薄膜；(3)烧结：将纤维薄膜置于真空干燥箱中在90‑120℃条件下真空干燥4‑8h；将干燥后的纤维薄膜置于马弗炉中加热至450℃保温8h，最后在600‑750℃范围内烧结6‑18h得到LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2纳米纤维材料。