[发明专利]一种高活性析氢抑制型碳纳米纤维电极材料及其制备方法和在钒电池中的应用

权利要求书

1.一种高活性析氢抑制型碳纳米纤维电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将金属盐和/或金属氧化物加入到聚丙烯腈和N,N,-二甲基甲酰胺混合溶液中，混合均匀，得电纺前驱体溶液；

2)利用静电纺丝技术，将电纺前驱体溶液进行静电纺丝，得到原始复合纤维材料；

3)将获得的原始复合纤维材料用刚玉板压平，置于管式炉中进行预氧化处理和碳化处理，得高活性析氢抑制型碳纳米纤维电极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)，所述金属盐为铅、镉、钛、镓、铋、锡和铟的无机盐或有机盐的一种或二种以上的组合；所述金属氧化物为铅、镉、钛、镓、铋、锡和铟的氧化物的一种或二种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)，聚丙烯腈的分子量为6～11万，聚丙烯腈和N,N,-二甲基甲酰胺混合溶液中，聚丙烯腈的质量百分浓度为8％～15％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，电纺前驱体溶液中，按质量比，金属盐和/或金属氧化物∶聚丙烯腈＝1∶100～1∶5。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)，静电纺丝的条件为：不锈钢喷头型号为G15-G22；收丝器为不锈钢转辊，转辊转速为100～250r/min；喷头与转辊之间的电压为17～23kV；喷头与转辊之间的距离为8～15cm；纺丝温度为20～40℃；纺丝湿度为40～60％RH；推送速度为10～100μL/min，纺制时间1～5h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)，所述预氧化处理是：空气气氛下，于250～350℃热处理0.5～2h；所述碳化处理是：氮气或氩气气氛下，于800～1500℃热处理1～5h。

7.按照权利要求1-6任一项所述的方法制备的高活性析氢抑制型碳纳米纤维电极材料钒电池中的应用。