[发明专利]一种锂离子电池用ZnFe2O4多孔纳米管负极材料及其静电纺丝制备方法

摘要

本发明属于锂离子电池用负极材料技术领域，具体涉及一种锂离子电池用ZnFe₂O₄多孔纳米管负极材料及其静电纺丝制备方法。该方法以Zn²⁺盐、Fe³⁺盐、高分子量聚乙烯吡咯烷酮和有机溶剂组成的均匀溶液为纺丝液，采用简单的静电纺丝法制备Zn²⁺盐/Fe³⁺盐/PVP复合纤维膜，然后，通过简单的空气气氛煅烧工艺直接制备锂离子电池用ZnFe₂O₄多孔纳米管负极材料。该工艺简单、成本低，制备的材料具有较好的一维多孔纳米管结构，使得材料具有较大的比表面积，独特的多孔中空结构及交联网络状结构，有效地促进离子/电子的转移和电解液的渗透，缩短锂离子在材料中的扩散路径，有利于锂离子的嵌入和脱嵌，具有较高的初始放电容量。

主权项

1.一种锂离子电池用ZnFe2O4多孔纳米管负极材料的静电纺丝制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)前驱体纺丝液的配制将Zn2+盐与Fe3+盐按摩尔比为1:2溶于有机溶剂中，然后加入PVP粉体，搅拌得到棕红色均匀的前驱体纺丝液；2)静电纺丝法制备Zn2+盐/Fe3+盐/PVP复合纤维膜以步骤1)得到的前驱体纺丝液进行静电纺丝，得到Zn2+盐/Fe3+盐/PVP复合纤维膜；3)ZnFe2O4多孔纳米管的制备将步骤2)得到的Zn2+盐/Fe3+盐/PVP复合纤维膜进行煅烧，得到ZnFe2O4多孔纳米管，其中：步骤1)，前驱体纺丝液中PVP与有机溶剂的质量体积比为0.13～0.18g/mL；Zn2+盐与Fe3+盐的总质量与有机溶剂的质量体积比为0.14～0.21g/mL；步骤3)中，煅烧的技术参数如下：升温速率为0.5～5℃/min；煅烧温度为500～600℃；煅烧时间2～4h；煅烧气氛为空气。