電紡絲制備摻氮多孔炭納米纖維布用作鋰離子電池負(fù)極材料

楠　頂，　黃正宏，　康飛宇，　沈萬慈

(1.清華大學(xué) 材料學(xué)院 先進(jìn)材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100084；2.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特010051)

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電紡絲制備摻氮多孔炭納米纖維布用作鋰離子電池負(fù)極材料

楠頂1,2，黃正宏1，康飛宇1，沈萬慈1

(1.清華大學(xué) 材料學(xué)院 先進(jìn)材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100084；2.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特010051)

選取聚丙烯腈和三聚氰胺為碳前驅(qū)體和氮前驅(qū)體，通過電紡絲和后續(xù)的炭化和水蒸氣活化過程，制備了一種具有自支撐結(jié)構(gòu)，無需任何導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，直接用作電極的用于鋰離子電池負(fù)極的摻氮多孔炭納米纖維布。結(jié)果表明，此多孔炭納米纖維布具有無紡交聯(lián)的納米纖維形態(tài)、獨(dú)特的微孔結(jié)構(gòu)、較高的比容量(856 mAh·g-1)和較好的功率性能，是一種非常有使用前景的鋰離子電池負(fù)極材料。

電紡絲； 摻氮； 自支撐； 負(fù)極； 多孔炭納米纖維

1　前言

從鋰離子電池商品化以來，炭材料一直是鋰離子電池負(fù)極材料的主流。目前，商用負(fù)極材料首選石墨材料。但石墨又存在理論容量較低(372 mAh·g-1)，倍率性能較差，嵌鋰電位過低，發(fā)生極化時(shí)易出現(xiàn)析鋰，導(dǎo)致安全隱患等問題而難以滿足未來電動汽車和大規(guī)模儲能等對鋰離子電池的要求[1]。因而，全世界投入了大量的人力和物力，開發(fā)具有更大容量的新型負(fù)極材料來取代商用石墨負(fù)極材料。在當(dāng)前所研究的新型大容量負(fù)極材料中，電紡絲制備的多孔炭納米纖維因……