[发明专利]一种锂/钠离子电池柔性自支撑碳纤维负极材料及制备方法

权利要求书

1.一种锂/钠离子电池柔性自支撑碳纤维负极材料及制备方法，其特征在于：该材料是由多孔碳纤维或者添加了常用电池负极活性材料的多孔碳纤维组成的膜状材料，其中纤维分布均匀，纤维直径可调，直径分布在100nm-1μm；无定形碳的质量分数为1％-100％，活性材料的质量分数为99％-0％。

2.根据权利要求1所述的一种锂/钠离子电池柔性自支撑碳纤维负极材料及制备方法，按如下步骤进行。

(1)将酚单体、醛单体以及质量分数在1％-16％的PVA溶液加入到NaOH溶液中，酚单体和醛单体的摩尔比为1∶1至1∶5，PVA的质量与酚和醛总质量的比例为1∶1至1∶5，NaOH的添加量为酚单体摩尔质量的1％-30％，在70-95℃下搅拌0.1-5小时，制备得到纺丝液A。在制备纺丝液A过程中可以选择不添加或者添加质量分数在1％-99％的活性材料及其前驱体，然后通过添加不同比例的蒸馏水来调节纺丝液A的浓度得到纺丝液B，最后将未添加或者已经添加活性材料前驱体的纺丝液B通过静电纺丝法得到纤维膜。

(2)将得到的纤维膜烘干后，在80-150℃下固化1-24小时，然后在惰性气氛中500-2500℃下高温碳化1-10小时即可获得柔性碳纤维负极材料。

3.根据权利要求1和2，所述的酚单体包括苯酚(I₁)、邻苯二酚(I₂)、间苯二酚(I₃)、对苯二酚(I₄)、2-氨基苯酚(I₅)、3-氨基苯酚(I₆)、4-氨基苯酚(I₇)中的一种或几种，醛单体包括甲醛(II₁)、乙二醛(II₂)、戊二醛(II₃)、多聚甲醛(II₄)、1，3-苯二甲醛(II₅)、1，4-苯二甲醛(II₆)、4，4’-联苯二甲醛(II₇)中的一种或几种，其结构式分别为：

4.根据权利要求1和2，所述锂/钠离子电池负极活性材料包括磷、硅、硅氧化物、锡、锡氧化物、钴氧化物、钛氧化物、铁氧化物、钼氧化物、铜氧化物、镍氧化物以及硫化金属、磷化金属。在制备过程中可以不添加活性材料或其前驱体，也可以添加活性材料或其前驱体材料中的任意一种或几种。

5.根据权利要求2和4，所述活性材料前驱体经过热解碳化可制备出磷、硅、硅氧化物、锡、锡氧化物、钴氧化物、钛氧化物、铁氧化物、钼氧化物、铜氧化物、镍氧化物、以及硫化金属、磷化金属。

6.根据权利要求1-5任一所述的制备方法制得的自支撑碳纤维用于锂/钠电池负极材料的用途。