[发明专利]一种氮掺杂硅/碳核壳结构锂离子电池负极材料的制备方法在审
| 申请号： | 201810180892.6 | 申请日： | 2018-03-05 |
| 公开（公告）号： | CN108539140A | 公开（公告）日： | 2018-09-14 |
| 发明（设计）人： | 郑时有;杨俊和;徐影;袁涛;庞越鹏;边子浩 | 申请（专利权）人： | 上海理工大学 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 上海申汇专利代理有限公司 31001 | 代理人： | 吴宝根 |
| 地址： | 200093 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | 本发明提供了一种氮掺杂硅/碳核壳结构锂离子电池负极材料的制备方法，将含氮物质与聚丙烯腈溶解在N,N‑二甲基甲酰胺溶剂中，作为鞘液；将纳米硅粉和聚乙烯吡咯烷酮溶解到N,N‑二甲基甲酰胺溶剂中，作为芯液；将装有芯液和鞘液的注射器分别置于静电纺丝装置的两个注射泵上进行同轴静电电纺，电纺喷射出的原丝纤维收集在滚轴上；将得到的原丝纤维置于空气气氛马弗炉中进行预氧化，然后再在惰性气体的保护气氛下碳化，碳化温度为700‑1000℃，即得氮掺杂内部碳网连通的硅@碳/碳纳米纤维核壳结构锂离子电池负极材料。采用本发明的方法得到的氮掺杂硅/碳核壳结构锂离子电池负极材料及具有高容量和循环稳定性好的特点。 | ||
| 搜索关键词： | 锂离子电池负极材料 氮掺杂 壳结构 碳核 二甲基甲酰胺溶剂 原丝纤维 电纺 鞘液 碳化 芯液 制备 溶解 聚乙烯吡咯烷酮 静电纺丝装置 碳纳米纤维 循环稳定性 惰性气体 含氮物质 核壳结构 聚丙烯腈 空气气氛 纳米硅粉 静电 高容量 马弗炉 预氧化 注射泵 注射器 滚轴 碳网 同轴 连通 喷射 | ||
【主权项】：
1.一种氮掺杂硅/碳核壳结构锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)将含氮物质与聚丙烯腈溶解在N，N‑二甲基甲酰胺溶剂中，，含氮物质与聚丙烯腈的质量比为1∶10，聚丙烯腈在N，N‑二甲基甲酰胺溶剂中的质量百分比浓度为10％，磁力搅拌至完全溶解，作为鞘液；将纳米硅粉和聚乙烯吡咯烷酮溶解到N，N‑二甲基甲酰胺溶剂中，纳米硅粉、聚乙烯吡咯烷酮和N，N‑二甲基甲酰胺溶剂的物料比为30g∶5g∶100mL，磁力搅拌并超声形成分散均一的溶液，作为芯液；2)将装有芯液和鞘液的注射器分别置于静电纺丝装置的两个注射泵上进行同轴静电电纺，电纺喷射出的原丝纤维收集在滚轴上，纺丝条件为：纺丝电压10‑20KV，纺丝距离5‑25cm，芯液流速为0.5‑1.5ml/hh；鞘液流速为2.0‑4.0ml/h；3)将步骤2)得到的原丝纤维置于280℃空气氛马弗炉中进行预氧化，然后再在惰性气体的保护气氛下碳化，碳化温度为700‑1000℃，即得氮掺杂硅/碳核壳结构锂离子电池负极材料。
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