[發明專利]一種高分散金屬氧化物/碳納米纖維復合材料的制備方法與應用

在審

• 申請號: 202010638492.2
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111740099A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 趙青山;夏爭爭;郭芳;曹風亮;吳明鉑;李忠濤;胡涵;寧匯
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M4/62;H01M10/054
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高分散金屬氧化物/碳納米纖維復合材料的制備方法及應用。將金屬前驅體、分散劑、聚丙烯腈溶于二甲基甲酰胺中混合均勻，配制紡絲原液；將所述紡絲原液置于靜電紡絲裝置中，通過靜電紡絲制備纖維原絲膜；將所述纖維原絲膜在氮氣氛圍下進行高溫碳化處理，得到高分散金屬氧化物/碳納米纖維復合材料。其特征在于主要由以下步驟制備：

(1)將一定質量比例的金屬前驅體、分散劑、聚丙烯腈溶于二甲基甲酰胺中混合均勻，得到均一分散的紡絲原液；

(2)在一定靜電紡絲工藝參數條件下，將上述紡絲原液通過靜電紡絲制備出纖維原絲膜；

(3)將上述纖維原絲膜置于氮氣氛圍中，按照2℃/min升溫至600℃后保持2h的條件進行碳化處理，最終得到高分散金屬氧化物/碳納米纖維復合材料。

2.根據權利要求1中所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中金屬前驅體包括金屬硝酸鹽、金屬硫酸鹽、金屬氯化鹽、金屬羧酸鹽中的任意一種，金屬優選Fe、Co、Mn、Zn。

3.根據權利要求1中所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中分散劑包括蘋果酸、檸檬酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明膠中的任意一種；

4.根據權利要求1中所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中一定質量比例為金屬前驅體：分散劑：聚丙烯腈：DMF＝1:(1～5):(1～10):(20～10)。

5.根據權利要求1中所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中靜電紡絲工藝參數條件為：電壓控制在10～20kV，前驅液推進速率0.1～1.0mL/h，接收距離為13cm。