[发明专利]一种纤维素基碳纳米纤维复合材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种纤维素基碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料为纤维素基碳纳米纤维表面负载钴酸镍纳米片，其中，NiCo₂O₄纳米片均匀地包覆每一根碳纤维，纳米片相互连接，片与片之间相互支撑形成类似墙壁的稳定结构；其中，所述纤维素基碳纳米纤维复合材料由下列方法制备：

(1)聚环氧乙烷PEO、α-纤维素、溶剂，溶解、静置脱泡，得到纺丝液，静电纺丝，得到纤维素纳米纤维膜，在空气气氛中245-280℃预氧化处理，然后在氮气气氛下，800-1600℃进行碳化处理，得到纤维素基碳纳米纤维；

(2)将上述纤维素基碳纳米纤维浸入镍盐、钴盐、六亚甲基四胺HMT溶液中，140-160℃，水热反应4-16h，取出后，洗涤，烘干，煅烧，得到纤维素基碳纳米纤维复合材料；

所述步骤(1)中α-纤维素、PEO的质量浓度比为9-7：1-3；溶剂为三氟乙酸TFA和二氯甲烷DCM的混合溶液，TFA：DCM体积比为9-7：1-3；纺丝液的质量百分浓度为5.5～6.5wt％；

所述步骤(1)中静电纺丝为：纺丝液装入注射器中进行静电纺丝，推进速度为0.45-0.75mL/h，正负电压分别设定17-19kV和-2.50-0kV，旋转接收器转速为100-500r/min，接受距离为13-17cm；

所述步骤(1)中预氧化处理具体为：空气气氛，5℃/min升温至245-280℃，保温60min；碳化处理：氮气气氛下，升温速率为10℃/min升到800℃，然后保温30min，再以10℃/min升到1200℃然后保温30min，再以10℃/min升到1600℃然后保温30min；

所述步骤(2)中镍盐为Ni(NO₃)₂·6H₂O；钴盐为Co(NO₃)₂·6H₂O；Ni(NO₃)₂·6H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O、六亚甲基四胺HMT的质量比为1：2：3；溶液浓度为1-4wt％；所述步骤(2)中煅烧为氮气气氛，煅烧温度为330-360℃，煅烧时间为2-4h。

2.一种根据权利要求1所述纤维素基碳纳米纤维复合材料的制备方法制备得到的纤维素基碳纳米纤维复合材料。

3.一种根据权利要求2所述纤维素基碳纳米纤维复合材料在电极材料中的应用。