[发明专利]一种静电纺丝结合溶胶-凝胶法制备多孔纳米纤维的方法

摘要

本发明公开一种静电纺丝结合溶胶‑凝胶法制备多孔纳米纤维的方法，包括有以下步骤：步骤一：碳纳米管掺杂钛酸锂溶胶前驱体制备；步骤二：电纺前驱体溶液的配置；步骤三：静电纺丝制备钛酸锂纳米线前驱体；步骤四：高温下制备掺杂钛酸锂‑碳复合纳米纤维。本发明方法利用溶胶‑凝胶结合电纺技术制备了碳纳米管掺杂的多孔钛酸锂纳米纤维，通过掺杂、多孔、纳米化纤维三种手段去弥补钛酸锂的缺陷，优化材料的性能，该材料在锂电池负极材料、超级电容器电极、吸附材料等领域具有很好的应用前途。

主权项

1.一种静电纺丝结合溶胶‑凝胶法制备多孔纳米纤维的方法，其特征在于：包括有以下步骤：步骤一：碳纳米管掺杂钛酸锂溶胶前驱体制备：将混酸纯化后的碳纳米管加入到钛酸四丁酯乙醇溶液中形成悬浮液，再缓慢加入LiOH•H2O乙醇溶液，通过水解反应制备可纺性溶胶前驱体；步骤二：电纺前驱体溶液的配置：称取聚丙烯腈和聚苯乙烯溶解于N,N‑二甲基甲酰胺中制备电纺前驱体溶液；步骤三：静电纺丝制备钛酸锂纳米线前驱体：将钛酸锂溶胶前驱体和电纺前驱体溶液分别装入电纺机的双针头针管中，15KV电压下，蠕动泵流速为1‑2 mL/h, 喷丝头和接收头的距离为10‑14 cm ,双针头静电纺丝制备掺杂钛酸锂纳米线前驱体；步骤四：高温下制备掺杂钛酸锂‑碳复合纳米纤维：将电纺得到的钛酸锂前驱体纳米线置于石英舟中，放入真空管式炉中，以0.8‑1.2℃/min升温速率加热至240‑260℃，空气氛中保温预氧化1.5‑2.5 h，然后再高纯氦气氛中以2‑4℃/min升温速率加热至730‑770℃，煅烧炭化8‑12 h，得到掺杂钛酸锂/碳复合多孔纳米锂离子电池负极材料。