[发明专利]一种自支撑多孔碳纳米纤维包覆的CoS纳米颗粒材料及其制备方法

权利要求书

1.一种自支撑多孔碳纳米纤维包覆的CoS纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:

（1）将聚合物和钴源溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，得到前驱体溶液；

（2）利用静电纺丝的方法将步骤（1）所得前驱体溶液转化成前驱体纤维膜；

（3）将步骤（2）得到的前驱体纤维膜在高温下进行碳化和硫化，得钠离子电池负极多孔碳纳米纤维包覆的CoS纳米颗粒材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述钴源为醋酸钴；所述聚合物为聚丙烯腈。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述钴源与聚合物的质量比为1：1-4：1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述聚合物的质量为前驱体溶液总质量的6-12%。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，具体过程如下：

a.将步骤（1）所得前驱体溶液放入注射器中,并通过一导管连接到一金属接头上,使用流量控制器控制前驱体溶液的流速为0.6-1.0mL/分钟;

b.使用滚筒电极作为接收电极,使用铝箔作为接收端;

c.将高压发生装置的两极分别连接在金属接头和接收电极上,金属接头的下端和接收电极的垂直距离为5-50cm,通过高压发生装置提供1-60kV的高压;

d.在温度为10-40℃、湿度为10-80%下纺丝,得到前驱体纤维膜。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，硫化反应采用的硫源为升华硫，升温过程中硫源置于前驱体纤维膜的上游。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述硫化的温度控制在250-400℃，升温速度为2-5℃/分钟，保持时间为1-3小时。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，在硫化反应结束后继续升温碳化，所述碳化是在惰性气体中进行，碳化的温度为600-1000℃，升温速率为2-5℃/分钟，保温时间为1-4小时。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气。

10.由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的一种自支撑多孔碳纳米纤维包覆的CoS纳米颗粒材料。