[发明专利]柔性聚硅氧烷纤维膜及其制备方法和应用

摘要

本发明提供柔性聚硅氧烷纤维膜及其制备方法和应用，将甲基氢硅氧烷和四甲基四乙烯基环四硅氧烷混合均匀，并加入聚乙烯吡咯烷酮，制得满足纺丝要求的纺丝溶液，经静电纺丝即可获得一种柔性的、微观形貌可控的聚硅氧烷纤维膜。本发明提供一种简单的方法来制备柔性聚硅氧烷纤维膜，成本低廉、条件易控；可用于形貌可控的柔性纤维的制备，包括致密、多孔、中空等结构，提高了材料的比表面积，进一步拓宽纤维膜的应用范围。这种柔性陶瓷纤维膜的多级孔结构的纤维膜直接作为自支撑锂电负极材料时，具有良好的循环性和较高的容量，满足了目前可穿戴电池和高能量需求的发展趋势。

主权项

1.柔性聚硅氧烷纤维膜，其特征在于：按照下述步骤进行：步骤1，聚硅氧烷溶液的配制：将聚甲基氢硅氧烷(PHMS)和四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D₄Vi)溶于无水乙醇溶液中，向上述溶液中加入0.5‑2wt％氯铂酸为催化剂，混合均匀后即得到聚硅氧烷溶液(PSO溶液)，其中，甲基氢硅氧烷(PHMS)和四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D₄Vi)质量比为(0.5‑3)：1，聚硅氧烷(PSO)和乙醇的质量比为：1：(0.5‑4)；步骤2，纺丝溶液的配制：向步骤1制备得到的聚硅氧烷溶液(PSO溶液)中加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，磁力搅拌均匀后，即得到纺丝溶液，其中，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的加入量为纺丝溶液质量的6‑18wt％；步骤3，静电纺丝：将步骤2制备得到的纺丝溶液进行静电纺丝，纺丝条件为：加速电压6‑20kV，纺丝距离为6‑22cm，纺丝速度为0.1‑1.2ml/h，纺丝温度为：室温20‑25℃，纺丝时间为：0.5‑5h，获得聚硅氧烷纤维膜；步骤4，纤维膜的交联、热解：将步骤3制备得到的聚硅氧烷纤维膜进行低温交联、高温热解后，得到柔性聚硅氧烷纤维膜(柔性SiOC纤维膜)。