利索能及
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专利号: 2021103048820
申请人: 湖北工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

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、在惰性气氛下,将所述SiO2/C纳米膜继续加热至1000~2000℃,并保温2~20h,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6~24h,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1~3h。

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1400~2000℃;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。