[发明专利]Si/SiC/C纳米纤维膜的制备方法、电池负极及锂离子电池

权利要求书

1.一种Si/SiC/C纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、将导电聚合物、硅源和有机溶剂混合均匀，得到纺丝溶液；

S20、将所述纺丝溶液进行静电纺丝，得到前驱体薄膜；

S30、将所述前驱体薄膜加热至200~300℃，并保温1~5h，得到SiO₂/C纳米膜；

S40、在氩气气氛下，将所述SiO₂/C纳米膜继续加热至1500~2000℃，并保温2~20 h，得到Si/SiC/C纳米纤维膜。

2.如权利要求1所述的Si/SiC/C纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤S10中：

所述导电聚合物包括聚丙烯腈、聚酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚偏二氟乙烯中的至少一种；和/或，

所述有机溶剂包括无水乙醇、丙酮和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种；和/或，

所述硅源包括纳米硅粉、纳米二氧化硅和正硅酸乙酯中的至少一种。

3.如权利要求1所述的Si/SiC/C纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤S10中：

所述导电聚合物、硅源和有机溶剂的质量比为1：（0.5~5）：（5~30）。

4.如权利要求1所述的Si/SiC/C纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤S10具体包括：

在30~80℃下，将导电聚合物、硅源和有机溶剂均匀搅拌6~24 h，得到纺丝溶液。

5.如权利要求1所述的Si/SiC/C纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤S20中：

所述静电纺丝的纺丝电压为10~20kv，挤出速度为0.5~1.0mL/min。

6.如权利要求1所述的Si/SiC/C纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤S30中：

将所述前驱体薄膜以1~10℃/min的升温速率加热至280~300℃；和/或，

保温时间为1~3 h。

7.如权利要求6所述的Si/SiC/C纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤S30中：

将所述前驱体薄膜以2℃/min的升温速率加热至280℃，并保温2h，得到SiO₂/C纳米膜。

8.如权利要求1所述的Si/SiC/C纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤S40中：

将所述SiO₂/C纳米膜以5~10℃/min的升温速率继续加热至1500~2000℃；和/或，

保温时间为2~5h。

9.一种电池负极，其特征在于，所述负极为由如权利要求1至8任意一项所述的Si/SiC/C纳米纤维膜的制备方法制得的Si/SiC/C纳米纤维膜。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求9所述的负极。