1.一种静电纺丝技术合成硅酸铁锂纳米纤维的方法,其特征在于,采用以下步骤:(1)取PVP加入乙醇中,溶解后得到A溶液;
(2)取锂源、铁源、硅源加入DMF中,溶解后得到B溶液;其中锂源、铁源、硅源始终保持物质的量比为2:1:1 ;
(3)将步骤(1)制备的A溶液和步骤(2)制备的B溶液混合,搅拌,得到纺丝液;
(4)将步骤(3)制备的纺丝液进行静电纺丝,得到硅酸铁锂纤维前驱体;
(5)将步骤(4)制备的硅酸铁锂前驱体烘干得到烘干后的硅酸铁锂前驱体;
(6)将步骤(5)得到的烘干后的硅酸铁锂前驱体空烧,空烧后自然冷却,得空烧后的硅酸铁锂纤维前驱体;
(7)将步骤(6)制备的空烧后的硅酸铁锂纤维前驱体在惰性气氛条件下烧结,得到硅酸铁锂纳米纤维。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述PVP平均分子质量为1300000,所述乙醇和PVP的体积质量比为9 mL:1 g;PVP溶液的质量分数为12.3 %;步骤(2)所述B溶液中总盐浓度为0.4 2.4 mol/L;步骤(1)所述的乙醇和步骤(2)所述DMF的体积比为9 :~
5。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述的锂源为乙酸锂或氢氧化锂中的1种或2种的混合物,所述的铁源为硝酸铁、氯化铁、氯化亚铁或硫酸亚铁中的1种或1种以上的混合物,所述的硅源为硅酸四乙酯。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述的搅拌时间为24 h。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)所述静电纺丝的正电压为15 kV、负压为-5 kV,接收距离为15 cm,纺丝温度为25 30 ℃,湿度为18 25 % 。
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6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(5)所述的烘干在烘箱中进行;所述烘干的温度为50 80 ℃,烘干时间为10 24 h。
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7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(6)所述的空烧温度为300 500 ℃,~空气条件下空烧0.5 1h,升温速率为0.1 2℃/min。
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8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(7)所述的惰性气体为氮气或氩气或高纯氮或高纯氩;所述烧结温度为600 800℃,烧结时间为5 10h。
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9.根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,具体的制备方法采用以下步骤:(1)取18 mL乙醇于烧杯中,加入2 g平均分子量为1300000的PVP,用磁力搅拌器搅拌至PVP全部溶解在乙醇中,得到A溶液;
(2)取10mL DMF于烧杯中,然后分别加入锂源、铁源、硅源,并且始终保持锂源、铁源、硅源物质的量比2:1:1的比例,盐总浓度为0.4 2.4mol/L,用磁力搅拌器搅拌至盐类全部溶~解,得到B溶液;
(3)将A、B溶液混合,继续搅拌24 h,得到纺丝液;
(4)将上述纺丝液进行静电纺丝,纺丝电压正压为15 kV、负压为-5 kV,接收距离为15 cm,纺丝温度为25 30 ℃,湿度为18 25 %,得到纤维前驱体;
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(5)将得到的硅酸铁锂纤维前驱体在50 80 ℃的烘箱中,烘干10 24 h;
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(6)将烘干后的硅酸铁锂纤维前驱体在300 500 ℃,空气条件下空烧0.5 1 h,升~ ~温速率为0.1 2 ℃/min,自然冷却;
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(7)将空烧后的硅酸铁锂纤维前驱体,在惰性气氛条件下于600 800 ℃烧结5 10 ~ ~h,得到硅酸铁锂纳米纤维。
10.一种权利要求1-9任一项所述的方法合成的硅酸铁锂纳米纤维,其特征在于,制备得到的硅酸铁锂纳米纤维为灰白色。