[发明专利]锂离子电池用碳/锡/石墨烯复合纳米纤维的制备方法

摘要

本发明公开了锂离子电池用碳/锡/石墨烯复合纳米纤维的制备方法，属于纳米材料和化学电源技术领域。本发明通过分别将聚丙烯腈、氯化亚锡、石墨烯溶于N，N-二甲基甲酰胺，搅拌均匀后形成纺丝液，再利用静电纺丝技术制备出聚丙烯腈/氯化亚锡/石墨烯复合纳米纤维膜，然后经过碳化得到碳/锡/石墨烯复合纳米纤维负极材料。本发明所述的制备工艺简单，生产成本低。本发明制备的材料用于锂离子电池负极材料，具有优异的电化学性质，循环性能好，倍率特性好，克服了锡基负极材料循环性能差缺点，可作为新一代锂离子电池负极材料在便携设备中得到广泛应用。

主权项

锂离子电池用碳/锡/石墨烯复合纳米纤维的制备方法，其特征在于通过如下具体步骤制得：(1)称取一定量的PAN溶解于DMF中，配制质量分数为8～15％的溶液，放入搅拌子，调节适当的转速，室温下搅拌12～24小时至均匀，静置除泡。(2)称取一定量的氯化亚锡和石墨烯加入上述(1)溶液中，同样放入搅拌子，调节适当转速，室温下搅拌8～10小时至形成均匀溶液。(3)将步骤(2)中的溶液超声震荡1～3个小时至均匀。(4)将步骤(3)中的溶液在静电纺丝装置中进行纺丝，得到PAN/SnCl₂/石墨烯复合纳米纤维膜，纺丝电压为10～20kV，接收距离为10～20cm，纺丝速度为0.2～2mL/h。(5)将步骤(4)中得到的复合纳米纤维膜放入管式炉中，在空气氛中以升温速率为1～10℃/min从室温升温至200～300℃，保持温度2～5h。之后在氮气或氩气保护气氛下升温至600～1000℃进行碳化，升温速率为1～10℃/min，保温2～5h后降温至室温，得到碳/锡/石墨烯复合纳米纤维。