[发明专利]一种三元正极纤维复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种三元正极纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将钴源、镍源和锰源和结构聚合物溶于溶液A制备纺丝液I，将锂源和结构聚合物溶于溶液A制备纺丝液II；

(2)以纺丝液I为内轴纺丝液，纺丝液II为外轴纺丝液采用同轴结构针头进行静电纺丝处理，所得纤维布经干燥处理后，得同轴纤维前驱体a；

(3)将含氮聚合单体溶于溶液B中，随后将同轴纤维前驱体a置入溶液中浸泡完全，加入催化剂引发含氮聚合单体发生聚合反应，待反应完全后过滤并干燥，得同轴纤维前驱体b；所述钴源、镍源、锰源、锂源和结构聚合物不溶于溶液B；

(4)将同轴纤维前驱体b经保护气氛下700～900℃煅烧10～15h，即得所述三元正极纤维复合材料。

2.如权利要求1所述三元正极纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述钴源、镍源和锰源为可溶性盐；所述锂源为碳酸锂，所述结构聚合物为聚酰亚胺，所述溶液A为N，N-二甲基甲酰胺。

3.如权利要求2所述三元正极纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述钴源为醋酸钴、硝酸钴中的至少一种，所述镍源为醋酸镍、硝酸镍中的至少一种，所述锰源为醋酸锰。

4.如权利要求3所述三元正极纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述钴源中钴元素、镍源中镍元素和锰源中锰元素的摩尔之比为x：y：(1-x-y)，其中x＝0.01～0.1。

5.如权利要求1所述三元正极纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述纺丝液I和纺丝液II中结构聚合物的质量浓度为5wt％～15wt％，所述纺丝液I中钴离子、镍离子、锰离子三种离子的总浓度为0.4～0.8mmol/g，所述纺丝液II中锂离子的浓度为0.4～0.8mmol/g。

6.如权利要求1所述三元正极纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中静电纺丝处理时，外轴纺丝所用针头的内径为0.8～1.5mm，内轴纺丝所用针头的内径为0.3～0.5mm，注射速率为0.4～0.6mL/h，电压设置为18～22kV，纺丝接收距离为10～25cm。

7.如权利要求1所述三元正极纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述含氮聚合单体为吡咯，所述催化剂为三氯化铁，所述溶液B为无水乙醇。

8.如权利要求1所述三元正极纤维复合材料的制备方法，其特征在于，同轴纤维前驱体a中结构聚合物与含氮聚合单体的质量之比为1：(0.2～0.4)。

9.如权利要求1～8任一项所述三元正极纤维复合材料的制备方法制备得到的三元正极纤维复合材料。

10.一种锂离子电池正极极片，其特征在于，由权利要求9所述三元正极纤维复合材料制备得到。