[发明专利]一种锂离子电池锗酸锌/碳复合纤维负极材料的制备方法

摘要

本发明属于新能源材料技术领域，具体涉及一种锂离子电池锗酸锌/碳复合纤维负极材料的制备方法。本发明将体相或微米、纳米尺寸的锗酸锌用有机酸溶解在高分子溶液中，采用静电纺丝结合高温煅烧的方法制备得到具有自支撑结构和一定柔韧性的锗酸锌/碳复合材料。该材料可直接裁剪成电极片应用于锂离子电池负极，电极制备过程中不需要额外添加导电剂、粘结剂，并且不需要使用集流体，极大减小了负极的整体重量。该材料组装成纽扣电池后，表现出极好的电化学性能，在1A g‑1电流密度下，经300次循环容量保持在900mAh g‑1以上且库伦效率高于99％。本发明成本低，生产工艺简单，安全性高，所制备的复合物可应用于便携式电子设备、电动汽车以及可穿戴电子产品。

主权项

一种锂离子电池锗酸锌/碳复合纤维负极材料的制备方法，该制备方法为以下步骤：(1)结合磁力搅拌和超声分散将高分子量的聚合物充分溶解在溶剂中，得到重量百分比在6‑20wt％的高分子溶液；所述高分子量的聚合物包括聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚乙烯、聚苯胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种；(2)将Zn2GeO4加入到步骤(1)的高分子溶液中，和高分子量的聚合物重量比为1:0.5‑3；(3)待步骤(2)中的悬浊液充分混匀后，加入一定量的有机酸，将溶液超声分散均匀得均一透明的纺丝液；(4)步骤(3)中的纺丝液在8‑20kV的电压下由静电纺丝方法制备出Zn2GeO4/C的前驱体，然后用惰性气体保护，在500‑1000℃下，用管式炉对制备的产物做煅烧处理，最后得到具有自支撑结构的目标产物Zn2GeO4/C。