[发明专利]一种纳米碳纤维膜/钴酸锂三维同轴复合膜制备方法

摘要

本发明公开了一种可折叠锂电池柔性正极用柔性纳米碳纤维膜制备方法，将聚丙烯腈完全溶解在二甲基甲酰胺溶液后用静电纺丝装置制备纤维膜，将纤维膜真空干燥后在管式炉中，空气气氛下升温并氧化，预氧化完成后在高纯氩气气氛保护中升温并碳化。本发明的有益效果是碳化后形成厚度可控，高机械强度，高导电性，轻质，高孔隙率的柔性碳纤维膜。

主权项

1.一种纳米碳纤维膜/钴酸锂三维同轴复合膜制备方法，其特征在于：第一步、称取38g聚丙烯腈和290g二甲基甲酰胺溶液，完全溶解后置于静电纺丝装置中，设置纺丝电压为20kV ，接收距离18cm，纺丝液流速为1.5mL/min，得到聚丙烯腈纤维膜，真空干燥后在管式炉中，在空气气氛下，以1℃/min的速度升温，经过220min升温至250℃，在250℃的温度下预氧化1.5h，预氧化完成后在高纯氩气气氛保护中以2℃/min的速度升温至850℃，在此温度下碳化30min得到所需柔性导电纳米碳纤维膜；第二步、纳米碳纤维膜/钴酸锂三维同轴复合膜的制备：步骤(1).将制备的柔性导电纳米碳纤维膜置于磁控溅射的基体，通过真空泵抽走磁控溅射基体里面的空气，使气压达到10‑3Pa；步骤(2).将氩气和氧气按9:1的比例通入磁控溅射的腔体内，保持压力在2Pa；步骤(3).以钴酸锂作为靶材，开启磁控溅射，保持溅射的功率为300W，磁控溅射基体的旋转速度为100rpm，工作气体流量为150～300sccm；步骤(4).保持溅射的时间为20分钟，得到复合柔性膜样品；步骤(5).把得到的复合柔性膜样品置于管式炉中，氩气保护下，以2℃/min的速度升温至850℃，在此温度下保温100min，自然降温至室温。