[發明專利]一種碳/鐵酸鎳納米復合纖維材料的制備方法

在審

• 申請號: 201710443179.1
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107204422A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 黃鑫;陳澤睿;石碧;王曉玲
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H01M4/02
• 分類號: H01M4/02;H01M4/04;H01M4/525;H01M4/58
• 代理公司: 成都中亞專利代理有限公司51126
• 代理人: 何淵

1.一種碳/鐵酸鎳納米復合纖維材料，其是以皮膠原纖維為模板，利用鐵鹽、鎳鹽作為金屬氧化物前驅體對皮膠原纖維模板進行包覆，再通過高溫煅燒制得。

2.一種碳/鐵酸鎳納米復合纖維材料的制備方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

（1）將膠原纖維與去離子水攪拌均勻并調節溶液pH至1.5-2.5，然后加入Fe³⁺前驅體溶液，反應2-6 h后緩慢滴加堿性溶液，使體系pH在4 h內升至3.0-6.0，隨后將體系反應溫度升至25-60℃并反應4-12 h，反應結束后充分洗滌、過濾，得到負載Fe³⁺的膠原纖維（Fe³⁺-CF）；

（2）將上述負載鐵離子的膠原纖維（Fe³⁺-CF）與去離子水混合均勻，加入Ni²⁺前驅體溶液，反應2-6 h后緩慢滴加堿性溶液，使體系pH在4 h內上升至5.0-7.5；隨后將反應體系升溫至25-60℃并反應4-12 h，反應結束后充分洗滌、過濾，干燥后得到負載Fe³⁺和Ni²⁺的膠原纖維（Fe³⁺-Ni²⁺-CF）；

（3）在真空環境下，將Fe³⁺-Ni²⁺-CF以1-20℃/min的升溫速率從室溫升溫至300℃并保溫1-3 h，隨后在空氣氣氛中升溫至500-700℃并保持2-6 h，即得碳/鐵酸鎳納米復合纖維材料。

3.根據權利要求2中所述的制備方法，其特征在于：所述膠原纖維為家畜動物皮或邊角料按常規制革預處理工藝除去纖維間質后粉碎成長度為0.1-5.0 mm的膠原纖維或市購的商品膠原纖維。

4.根據權利要求2中所述的制備方法，其特征在于：所述Fe³⁺前驅體溶液為硫酸鐵、硝酸鐵或氯化鐵中的任意一種與去離子水配置成的濃度為0.2mol/L-0.6mol/L的溶液。

5.根據權利要求2中所述的制備方法，其特征在于：所述Ni²⁺前驅體溶液為硫酸鎳、硝酸鎳或氯化鎳中的任意一種與去離子水配置成的濃度為0.2 mol/L-0.4 mol/L的溶液。

6.根據權利要求2中所述的制備方法，其特征在于：所述堿性溶液為碳酸氫鈉、碳酸鈉或氨水。

7.一種如權利要求2-6任意一項所述方法所制得的碳/鐵酸鎳納米復合纖維材料。

8.對如權利要求1或7所述碳/鐵酸鎳納米復合纖維材料的初始活化處理方法：采用0.3 A/g-2.0 A/g的大電流密度進行初始活化處理。

9.根據權利要求8所述處理方法，其特征在于：初始活化處理中前10次充放電所采用的活化電流密度為0.5 A/g-1.0 A/g。