[发明专利]一种纳米碳纤维/金属箔双层复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米碳纤维/金属箔双层复合材料，包括纳米碳纤维层和金属箔层，纳米碳纤维均匀负载于金属箔表面，其特征在于：所述纳米碳纤维/金属箔双层复合材料可作为一种新型集流体或作为负极极片直接用于锂离子电池的组装。

2.根据权利要求1所述的一种纳米碳纤维/金属箔双层复合材料，其特征在于：所述纳米碳纤维的直径为50~500nm。

3.根据权利要求1所述的一种纳米碳纤维/金属箔双层复合材料，其特征在于：所述纳米碳纤维层的厚度为100~300μm。

4.根据权利要求1所述的一种纳米碳纤维/金属箔双层复合材料，其特征在于：所述金属箔为铜箔、铝箔或泡沫镍中的任意一种。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的纳米碳纤维/金属箔双层复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）首先配制聚合物纺丝液，质量分数为10~50%，金属箔作为静电纺丝的接收装置，在电压为5~10kV、纺丝液流速为0.2~2mL/h、接收距离为8~20cm、针头大小为12#的纺丝条件下进行静电纺丝，制得均匀负载于金属箔表面的纳米纤维；（2）将负载纳米纤维的金属箔在烘箱中预氧化，第一步预氧化温度为120~150℃，处理时间18~24h；第二步预氧化温度为250~300℃，处理时间1~3h；（3）将预氧化后负载纳米纤维的金属箔在惰性气体下进行碳化，碳化温度为500~800℃，保温时间为1~4h，自然冷却至室温后，制得纳米碳纤维/金属箔双层复合材料。

6.根据权利要求5所述的一种纳米碳纤维/金属箔双层复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的聚合物为聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯晴（PAN）以及聚酰胺（PA）中的一种或多种。