[發明專利]多孔碳纖維及其制備方法和鈉離子電池

有效

• 申請號: 202110826980.0
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113279091B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 陳海偉;王文偉;趙文翔;朱盟;焦筱娟
• 申請（專利權）人: 北京理工大學深圳汽車研究院（電動車輛國家工程實驗室深圳研究院）
• 主分類號: D01F9/22
• 分類號: D01F9/22;D01F1/10;H01M4/587;H01M4/133;H01M10/054
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 孫婧;彭家恩

1.一種多孔碳纖維的制備方法，其特征在于，包括：

將聚合物和線狀犧牲模板溶解于有機溶劑，攪拌得到第一溶液，對混合溶液進行靜電紡絲，得到內部嵌入有線狀犧牲模板的纖維，其中，所述線狀犧牲模板為碲納米線，所述線狀犧牲模板和聚合物質量比為1:1~1:2，所述第一溶液的質量百分比濃度為15%-25%，所述靜電紡絲的條件包括：紡絲溫度25℃-45℃，噴速為0.05-0.2 ml/min，電壓為15-30 kv，正負極間距為15-30 cm；

在雙氧水中，對線狀犧牲模板刻蝕2-10h，用溶劑進行清洗，50℃-80℃真空干燥10-20h，以得到刻蝕后的纖維，將刻蝕后的纖維升溫至200℃，在空氣環境下煅燒4h后，冷卻至室溫，再升溫至500℃-1000℃，在氬氣氣氛中煅燒1-4h并冷卻至室溫，得到所述多孔碳纖維。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，

所述聚合物包括聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯腈中的至少一種；

所述有機溶劑包括N,N-二甲基甲酰胺和無水乙醇中的至少一種；

所述第一溶液的攪拌時間為8-15h。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將刻蝕后的碳纖維進行碳化具體包括：

將刻蝕后的纖維放進管式爐中，以1-5℃/min的升溫速率升溫至200℃，空氣環境下煅燒4h后，冷卻至室溫；

再以2-10℃/min的升溫速率升溫至500℃-1000℃，氬氣氣氛中煅燒1-4h并冷卻至室溫。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述碲納米線采用以下方法制備而成：

將亞碲酸鹽和分散劑溶解于水中，攪拌得到第二溶液；

向第二溶液加入pH控制劑、還原劑，混合均勻進行水熱反應，得到所述碲納米線；

所述亞碲酸鹽和分散劑的質量比為1:10~1:13；

所述亞碲酸鹽為亞碲酸鈉，所述分散劑為聚乙烯吡咯烷酮；

第二溶液的質量百分比濃度為2%-4%，攪拌時間為2-6h；

所述pH控制劑為氨水，所述氨水的體積分數為5%-15%；

所述還原劑為水合肼，所述水合肼的體積分數為10%-15%；

水熱反應的條件為：在150-200℃下反應2-5h。