專利名稱：一種用于鋰離子電池負(fù)極材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于鋰離子電池負(fù)極材料及其制備方法，特別是涉及一種籠狀結(jié)構(gòu)包覆核心層的用于鋰離子電池負(fù)極材料及其制備方法，具體地說是一種用于鋰離子的籠狀結(jié)構(gòu)包覆核心層的電池負(fù)極材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著微電子工業(yè)、汽車行業(yè)的快速發(fā)展，以及各種便攜式通訊設(shè)備、個(gè)人電腦、小型電子設(shè)備的普及，人類對鋰離子電池的要求也朝著高能量密度、高功率密度、高安全性、長壽命、快速充放電、輕薄的方向發(fā)展。目前，商業(yè)化的鋰離子電池以石墨為負(fù)極、含鋰的化合物為正極。其中，石墨的理論比容量只有372mAh/g，這成為提高鋰離子電池性能的巨大阻礙。因此，近年來開發(fā)高容量的新型負(fù)極材料成為鋰離子電池領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。目前，具有高比容量的金屬合金及金屬氧化物引起研究者的關(guān)注。與傳統(tǒng)碳負(fù)極材料相比，他們具有極高的儲鋰容量，例如硅(4200mAh/g)，錫(994mAh/g)，氧化錫(781mAh/g)。但是他們作為鋰離子電池負(fù)極材料也存在較大的問題電池充放電過程中，負(fù)極材料產(chǎn)生嚴(yán)重的體積膨脹效應(yīng)(硅高達(dá)300% )，會引起電極粉化，從而降低電池使用壽命；電池多次充放電會引起負(fù)極材料發(fā)生團(tuán)聚，影響電池的循環(huán)穩(wěn)定性。目前解決這些問題的途徑主要有①制備納米尺寸的負(fù)極材料，緩解充放電過程中的體積膨脹；②將非活性物質(zhì)與活性儲鋰材料復(fù)合，降低負(fù)極材料的體積膨脹，同時(shí)防止活性物質(zhì)的團(tuán)聚制備特殊結(jié)構(gòu)的負(fù)極材料，利用結(jié)構(gòu)優(yōu)勢來緩解負(fù)極材料的體積膨脹。在現(xiàn)有的研究中，有人已經(jīng)在一定程度上解決了以上問題。專利CN1402366A中公開了一種具有核殼結(jié)構(gòu)的Si-C-X復(fù)合負(fù)極材料，可以在一定程度上緩解活性物質(zhì)的團(tuán)聚和充放電過程中的體積膨脹。研究者首先將含碳前軀體溶于有機(jī)溶劑中，再慢慢加入硅合金粉末，形成均勻的溶液。在80°c下?lián)]發(fā)有機(jī)溶液，得到硅合金-碳前軀體混合物。再將此混合物在惰性氣氛中煅燒得到硅合金-碳復(fù)合材料。但是這種方法制備復(fù)合材料的碳包覆層厚度不均勻，碳層與娃合金之間的結(jié)合力較弱，在快速充放電過程中碳層容易與娃合金分離、剝落，嚴(yán)重影響電池的循環(huán)穩(wěn)定性能。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提出的用于鋰離子電池負(fù)極材料具有籠狀結(jié)構(gòu)，它能夠有效減小充放電過程中的體積效應(yīng)，緩解甚至消除負(fù)極材料的粉化、脫落現(xiàn)象，從而提高電池的比容量和循環(huán)穩(wěn)定性。本發(fā)明的一種用于鋰離子電池負(fù)極材料，具有兩層結(jié)構(gòu)，為核心層和籠狀層，籠狀層均勻包覆在核心層的表面；所述的籠狀層是指由碳纖維相互纏結(jié)形成的結(jié)構(gòu)疏松、內(nèi)部 具有均勻的三維孔洞并且整體呈籠狀的結(jié)構(gòu)層。作為優(yōu)選的技術(shù)方案如上所述的一種用于鋰離子電池負(fù)極材料，所述的核心層的構(gòu)成物質(zhì)為亞微米或納米級的硅、一氧化硅、二氧化硅、錫、一氧化錫、二氧化錫、銅、鎳、錳、鈷、銻或鉛，或者為上述物質(zhì)的復(fù)合物。核心層的構(gòu)成物質(zhì)均具有較高的儲鋰容量，例如硅(4200mAh/g)，錫(994mAh/g)，二氧化錫(781mAh/g)。在電池充電過程中，上述核心層的構(gòu)成物質(zhì)可以與鋰離子發(fā)生作用，將鋰離子嵌入到自身內(nèi)部，同時(shí)自身體積發(fā)生很大的膨脹；在電池放電過程中，核心層的構(gòu)成物質(zhì)又可以將鋰離子釋放出來，同時(shí)自身體積恢復(fù)原狀。所述的復(fù)合物是核心層的構(gòu)成物質(zhì)的混合物，組分可以為兩種或兩種以上。可以根據(jù)實(shí)際使用的需求，改變復(fù)合物的組成和各組分的比例。如上所述的一種用于鋰離子電池負(fù)極材料，所述的核心層為球形或近似球形，其直徑大小為50 500nm ;所述的籠狀層呈空心球形或近似空心球形，該層厚度為0. 05 2um。核心層呈球形可以使核心層因鋰離子嵌入而發(fā)生體積膨脹時(shí)，體積是均勻的向四周膨脹，避免了在某一方向上過大的體積膨脹。核心層的直徑較小，只有50 500nm，目的是提高鋰離子嵌入核心層的效率，同時(shí)又避免了過大的體積膨脹。籠狀層均勻的包圍在核心層的表面，它結(jié)構(gòu)疏松且內(nèi)部具有均勻的三維孔洞。籠狀層在受到內(nèi)部核心層因體積膨脹而產(chǎn)生的壓力時(shí)，他的疏松結(jié)構(gòu)會變得相對密實(shí)，且內(nèi)部三維孔洞會發(fā)生一定程度收縮，這種 結(jié)構(gòu)變化可以有效緩沖核心層的體積膨脹，使負(fù)極材料整體體積幾乎不發(fā)生太大的變化。同時(shí)籠狀層內(nèi)部的三維孔洞為鋰離子的傳輸提供了通道，保證了鋰離子可以順利進(jìn)出核心層。如上所述的一種用于鋰離子電池負(fù)極材料，所述的碳纖維具有導(dǎo)電性和一定的彈性。核心層外層包覆著由碳纖維組成的籠狀層。碳纖維具有良好的導(dǎo)電性，保證了核心層之間的相互聯(lián)通和材料整體的導(dǎo)電性。同時(shí)碳纖維具有一定的彈性，在受到內(nèi)部核心層的壓力時(shí)，能夠發(fā)生一定程度的彈性形變，緩解核心層體積膨脹，當(dāng)壓力消除時(shí)，又可以恢復(fù)原狀。本發(fā)明還提供了一種制備用于鋰離子電池負(fù)極材料的方法，所述的方法為靜電紡絲法，包括以下具體步驟(I)將有機(jī)前軀體溶解在有機(jī)溶劑中，形成質(zhì)量濃度為10 30%的均一溶液；其中，所述的有機(jī)前軀體為聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚乙烯醇；所述的有機(jī)溶液為四氫呋喃、二甲基亞砜、二甲基酰胺或N，N-二甲基乙酰胺。若有機(jī)前軀體為聚丙烯腈，有機(jī)溶液也可以為丙酮。若有機(jī)前軀體為聚氯乙烯，有機(jī)溶液可以為丙酮和苯的混合液?；旌暇鶆驎r(shí)采用攪拌并配合使用超聲分散裝置；(2)將一定量的核心層的構(gòu)成物質(zhì)加入上述溶液中，并使核心層的構(gòu)成物質(zhì)與溶液混合均勻，形成紡絲原液；所述的一定量是指核心層的構(gòu)成物質(zhì)為有機(jī)前軀體的5 30wt. % ;所述的核心層的構(gòu)成物質(zhì)為亞微米或納米級的硅、一氧化硅、二氧化硅、錫、一氧化錫、二氧化錫、銅、鎳、錳、鈷、銻或鉛，或者為上述物質(zhì)的復(fù)合物；不同的核心層的構(gòu)成物質(zhì)具有不同的儲鋰容量和不同的充放電循環(huán)穩(wěn)定性，同時(shí)材料的平均粒徑對其儲鋰容量也有較大的影響。將核心層的構(gòu)成物質(zhì)與步驟(I)所得溶液混合時(shí)采用攪拌并配合使用超聲分散的方法，他可以使核心層的構(gòu)成物質(zhì)均勻的分散在步驟(I)所得溶液中，同時(shí)防止核心層的構(gòu)成物質(zhì)的團(tuán)聚；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為I I. 5mL/h,電壓為15 25KV，接收距離為10 15cm。選擇不同的靜電紡絲參數(shù)對有機(jī)纖維的平均直徑和形態(tài)有很大的影響。(4)將所述的有機(jī)纖維氈在保護(hù)氣氛中碳化處理，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；所述的碳化處理是將所述的有機(jī)纖維氈移入石英管并置于管式爐中，通入惰性氣氛保護(hù)，以5 20°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為600 900°C;保溫I 4h后，細(xì)菌纖維素纖維熱解碳化形成碳纖維。其中保護(hù)氣氛為氬氣或5%氫氣與95%氬氣的混合氣體。(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；其中，粉碎可以是研磨粉碎，也可以是球磨粉碎，根據(jù)所需用于鋰離子電池負(fù)極材料的平均粒徑來選擇粉碎方法。本發(fā)明又提供了另一種制備用于鋰離子電池負(fù)極材料的方法，所述的方法為生物培養(yǎng)法，包括以下具體步驟(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照博士論文“細(xì)菌纖維素/碳納米管復(fù)合材料的制備及結(jié)構(gòu)性能研究”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)，也可參照專利“CN1840677”，“CN102337311A”，“CN102127577A”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)，或者參考文章“Evaluation of different carbon sources forbacterial cellulose production，，，“In situ modification of bacterial cellulosenetwork structure by adding interfering substances during fermentation” 和^Nano-biomaterials application In situ modification of bacterial cellulosestructure by adding HPMC during fermentation” 中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入核心層的構(gòu)成物質(zhì)，形成核心層的構(gòu)成物質(zhì)濃度為0. I 5wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液。所述的核心層的構(gòu)成物質(zhì)為亞微米或納米級的硅、一氧化硅、二氧化硅、錫、一氧化錫、二氧化錫、銅、鎳、錳、鈷、銻或鉛，或者為上述物質(zhì)的復(fù)合物。不同的核心層的構(gòu)成物質(zhì)具有不同的儲鋰容量和不同的充放電循環(huán)穩(wěn)定性，同時(shí)材料平均粒徑對其儲鋰容量也有較大的影響。將核心層的構(gòu)成物質(zhì)與發(fā)酵培養(yǎng)基混合時(shí)采用攪拌并配合使用超聲分散的方法，他可以使核心層的構(gòu)成物質(zhì)均勻的分散在發(fā)酵培養(yǎng)基中，同時(shí)防止核心層的構(gòu)成物質(zhì)的團(tuán)聚；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；接種可以采用劃線法、涂布法、傾倒法、斜面接種法等。培養(yǎng)的時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際情況的要求來確定，一般為I 3周。后處理包括堿液洗滌去除多余培養(yǎng)基和殘余細(xì)菌蛋白，水洗凈化細(xì)菌纖維素膜等。冷凍干燥既可以排出細(xì)菌纖維素膜中的水分，又可以保證細(xì)菌纖維素的空間結(jié)構(gòu)不被破壞，冷凍干燥的時(shí)間一般為I 3天。(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在保護(hù)氣氛中碳化處理，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；所述的碳化處理是將含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜移入石英管并置于管式爐中，通入惰性氣氛保護(hù)，以5 20°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為600 900°C ;保溫I 4h后，細(xì)菌纖維素纖維熱解碳化形成碳纖維。其中保護(hù)氣氛為IS氣或5%氫氣與95%!!氣的混合氣體。(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；其中，粉碎可以是研磨粉碎，也可以是球磨粉碎，根據(jù)所需用于鋰離子電池負(fù)極材料的平均粒徑來選擇粉碎方法。、
有益效果本發(fā)明提出的一種用于鋰離子電池負(fù)極材料具有籠狀結(jié)構(gòu)。其中核心層的構(gòu)成物質(zhì)具有較高的儲鋰容量，在嵌/脫Li+過程中體積會發(fā)生很大的變化，對外部物質(zhì)產(chǎn)生很大的壓力?；\狀層結(jié)構(gòu)疏松且具有一定的彈性，當(dāng)受到內(nèi)部核心層膨脹產(chǎn)生的壓力時(shí)，可以通過壓縮自身體積來緩沖核心層的體積膨脹效應(yīng)；當(dāng)內(nèi)部壓力消除時(shí)，籠狀層又可恢復(fù)到原來的形狀，與核心層的緊密連接。同時(shí)籠狀層內(nèi)部具有三維孔洞，他們?yōu)殇囯x子的傳輸提供了通道，保證了鋰離子可以進(jìn)出核心 層?；\狀層由碳纖維組成，具有良好的導(dǎo)電性能，保證核心層與外部的聯(lián)通。此外，籠狀層均勻包覆在核心層表面，可以有效防止電池充放電過程中核心層的構(gòu)成物質(zhì)的團(tuán)聚。因此本發(fā)明提出的籠狀鋰離子電池負(fù)極材料的電池充放電容量較高且循環(huán)穩(wěn)定性極好。


圖I是本發(fā)明提出的用于鋰離子電池負(fù)極材料結(jié)構(gòu)簡圖；圖2是為本發(fā)明提出的用于鋰離子電池負(fù)極材料嵌/脫Li+原理示意圖；其中I是核心層；2是籠狀層。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。如圖I所示，是本發(fā)明提出的用于鋰離子電池負(fù)極材料結(jié)構(gòu)簡圖，本發(fā)明的一種用于鋰離子電池負(fù)極材料，具有兩層結(jié)構(gòu)，為核心層和籠狀層，籠狀層均勻包覆在核心層的表面；所述的籠狀層是指由碳纖維相互纏結(jié)形成的結(jié)構(gòu)疏松、內(nèi)部具有均勻的三維孔洞和整體呈籠狀的結(jié)構(gòu)層。其中，所述的核心層的構(gòu)成物質(zhì)為亞微米或納米級的硅、一氧化硅、二氧化硅、錫、一氧化錫、二氧化錫、銅、鎳、錳、鈷、銻或鉛，或者為上述物質(zhì)的復(fù)合物。所述的核心層為球形或近似球形，其直徑大小為50 500nm ;所述的籠狀層呈空心球形或近似空心球形，該層厚度為0. 05 2um。圖2是為本發(fā)明提出的用于鋰離子電池負(fù)極材料嵌/脫Li+原理示意圖；當(dāng)電池充電時(shí)，Li+嵌入負(fù)極材料中，核心層體積膨脹，負(fù)極材料整體體積幾乎不變；當(dāng)電池放電時(shí)，Li+從負(fù)極材料中脫出，負(fù)極材料恢復(fù)原狀。實(shí)施例I(I)將有機(jī)前軀體聚丙烯腈溶解在四氫呋喃中，形成質(zhì)量濃度為10%的均一溶液；(2)將一定量的硅加入上述溶液中，并使硅與溶液混合均勻，形成紡絲原液；硅的加入量為有機(jī)前軀體的5wt. % ；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有硅的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為lmL/h，電壓為15KV，接收距離為IOcm ；
(4)將所述的有機(jī)纖維氈在氬氣氣氛中碳化處理，以10°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為900°C ;保溫4h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料。將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將該鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積t匕I I)，鋰片為對電極；將上述電池以400mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)200次后放電容量為1000mAh/g。實(shí)施例2 (I)將有機(jī)前軀體聚丙烯腈溶解在二甲基亞砜中，形成質(zhì)量濃度為30%的均一溶液；(2)將一定量的一氧化硅加入上述溶液中，并使一氧化硅與溶液混合均勻，形成紡絲原液；一氧化硅的加入量為有機(jī)前軀體的5wt. % ；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有一氧化硅的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為I. 5mL/h,電壓為25KV，接收距離為15cm ；(4)將所述的有機(jī)纖維氈在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以5°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為900°C ;保溫2h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以200mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)180次后放電容量為500mAh/g。實(shí)施例3(I)將有機(jī)前軀體聚丙烯腈溶解在二甲基酰胺中，形成質(zhì)量濃度為15%的均一溶液；(2)將一定量的二氧化硅加入上述溶液中，并使二氧化硅與溶液混合均勻，形成紡絲原液；二氧化硅的加入量為有機(jī)前軀體的IOwt. % ；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有二氧化硅的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為I. 2mL/h,電壓為18KV，接收距離為11. 5cm ；(4)將所述的有機(jī)纖維氈在氬氣氣氛中碳化處理，以5°C的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為80(TC ;保溫4h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；
將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)150次后放電容量為300mAh/g。實(shí)施例4(I)將有機(jī)前軀體聚丙烯腈溶解在N，N_二甲基乙酰胺中，形成質(zhì)量濃度為20%的均一溶液；(2)將一定量的錫加入上述溶液中，并使錫與溶液混合均勻，形成紡絲原液；錫的加入量為有機(jī)前軀體的20wt. % ；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有錫的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為I. 3mL/h,電壓為20KV，接收距離為12cm ；(4)將所述的有機(jī)纖維氈在氬氣氣氛中碳化處理，以15°C /min的升溫速率進(jìn)行升 溫，直至爐體溫度為850°C ;保溫I. 5h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)120次后放電容量為800mAh/g。實(shí)施例5(I)將有機(jī)前軀體聚氯乙烯溶解在四氫呋喃中，形成質(zhì)量濃度為10%的均一溶液；(2)將一定量的一氧化錫加入上述溶液中，并使一氧化錫與溶液混合均勻，形成紡絲原液；一氧化錫的加入量為有機(jī)前軀體的12wt. % ；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有一氧化錫的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為I. 3mL/h,電壓為21KV，接收距離為13cm ；(4)將所述的有機(jī)纖維氈在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以20°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為900°C ;保溫4h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)200次后放電容量為650mAh/g。實(shí)施例6(I)將有機(jī)前軀體聚氯乙烯溶解在二甲基亞砜中，形成質(zhì)量濃度為15%的均一溶液；(2)將一定量的二氧化錫加入上述溶液中，并使二氧化錫與溶液混合均勻，形成紡絲原液；二氧化錫的加入量為有機(jī)前軀體的8wt. % ；
(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有二氧化錫的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為lmL/h，電壓為17KV，接收距離為10. 5cm ；(4)將所述的有機(jī)纖維氈在氬氣氣氛中碳化處理，以10°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為90(TC ;保溫2h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)250次后放電容量為610mAh/g。實(shí)施例7(I)將有機(jī)前軀體聚氯乙烯溶解在二甲基酰胺中，形成質(zhì)量濃度為22%的均一溶液；(2)將一定量的銅加入上述溶液中，并使銅與溶液混合均勻，形成紡絲原液；銅的加入量為有機(jī)前軀體的5wt. % ；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有銅的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為I. 5mL/h,電壓為22KV，接收距離為15cm ；(4)將所述的有機(jī)纖維氈在氬氣中碳化處理，以10°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為800°C ;保溫3h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積t匕I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為210mAh/g。實(shí)施例8(I)將有機(jī)前軀體聚氯乙烯溶解在N，N_ 二甲基乙酰胺中，形成質(zhì)量濃度為26%的均一溶液；(2)將一定量的鎳加入上述溶液中，并使鎳與溶液混合均勻，形成紡絲原液；鎳的加入量為有機(jī)前軀體的16wt. % ；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有鎳的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為I. 3mL/h,電壓為20KV，接收距離為14cm ；(4)將所述的有機(jī)纖維氈在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以5°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為780V ;保溫2. 5h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；
將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為290mAh/g。實(shí)施例9(I)將有機(jī)前軀體聚苯乙烯溶解在四氫呋喃中，形成質(zhì)量濃度為10%的均一溶液；(2)將一定量的錳加入上述溶液中，并使錳與溶液混合均勻，形成紡絲原液；錳的加入量為有機(jī)前軀體的21wt. % ；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有錳的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為I. 2mL/h,電壓為19KV，接收距離為14cm ；(4)將所述的有機(jī)纖維氈在氬氣氣氛中碳化處理，以10°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為80(TC ;保溫2h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為400mAh/g。實(shí)施例10(I)將有機(jī)前軀體聚苯乙烯溶解在二甲基亞砜中，形成質(zhì)量濃度為17%的均一溶液；(2)將一定量的鈷加入上述溶液中，并使鈷與溶液混合均勻，形成紡絲原液；鈷的加入量為有機(jī)前軀體的16wt. % ；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有鈷的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為lmL/h，電壓為23KV，接收距離為13cm ；
(4)將所述的有機(jī)纖維氈在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以15°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為850°C ;保溫3h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 : I : I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為300mAh/g。
實(shí)施例11(I)將有機(jī)前軀體聚苯乙烯溶解在二甲基酰胺中，形成質(zhì)量濃度為14%的均一溶液；(2)將一定量的銻加入上述溶液中，并使銻與溶液混合均勻，形成紡絲原液；銻的加入量為有機(jī)前軀體的IOwt. % ；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有銻的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為lmL/h，電壓為20KV，接收距離為15cm ；(4)將所述的有機(jī)纖維氈在氬氣氣氛中碳化處理，以20°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為900°C ;保溫4h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 : I : I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積t匕I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為380mAh/g。實(shí)施例12(I)將有機(jī)前軀體聚苯乙烯溶解在N，N_二甲基乙酰胺中，形成質(zhì)量濃度為18%的均一溶液；(2)將一定量的鉛加入上述溶液中，并使鉛與溶液混合均勻，形成紡絲原液；鉛的加入量為有機(jī)前軀體的Ilwt. % ；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有鉛的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為I. lmL/h,電壓為21KV，接收距離為Ilcm ；(4)將所述的有機(jī)纖維氈在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以5°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為600°C ;保溫4h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為370mAh/g。實(shí)施例13(I)將有機(jī)前軀體聚乙烯醇溶解在四氫呋喃中，形成質(zhì)量濃度為20%的均一溶液；(2)將一定量的硅與一氧化硅的復(fù)合物(質(zhì)量比為7 3)加入上述溶液中，并使復(fù)合物與溶液混合均勻，形成紡絲原液；復(fù)合物的加入量為有機(jī)前軀體的12wt. % ；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有硅與一氧化硅的復(fù)合物的有機(jī)纖、維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為I. 2mL/h,電壓為18KV，接收距離為12cm ；(4)將所述的有機(jī)纖維氈在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以10°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為700°C ;保溫3h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；
(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以400mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為800mAh/g。實(shí)施例14(I)將有機(jī)前軀體聚氯乙烯溶解在四氫呋喃中，形成質(zhì)量濃度為20%的均一溶液；(2)將一定量的錫與二氧化錫的復(fù)合物(質(zhì)量比為8 2)加入上述溶液中，并使復(fù)合物與溶液混合均勻，形成紡絲原液；復(fù)合物的加入量為有機(jī)前軀體的5wt. % ；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有錫與二氧化錫的復(fù)合物的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為lmL/h，電壓為15KV，接收距離為Ilcm ；(4)將所述的有機(jī)纖維氈在氬氣氣氛中碳化處理，以10°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為90(TC ;保溫2h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 : I : I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積t匕I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為720mAh/g。實(shí)施例15(I)將有機(jī)前軀體聚丙烯腈溶解在四氫呋喃中，形成質(zhì)量濃度為15%的均一溶液；(2)將一定量的硅、一氧化硅和二氧化硅的復(fù)合物(質(zhì)量比為7 2 I)加入上述溶液中，并使復(fù)合物與溶液混合均勻，形成紡絲原液；復(fù)合物的加入量為有機(jī)前軀體的IOwt. % ；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有硅、一氧化硅和二氧化硅的復(fù)合物的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為I. 3mL/h,電壓為18KV，接收距離為12. 5cm ；(4)將所述的有機(jī)纖維氈在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以5°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為800°C ;保溫2h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；
將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 : I : I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以400mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為880mAh/g。實(shí)施例16(I)將有機(jī)前軀體聚苯乙烯溶解在二甲基亞砜中，形成質(zhì)量濃度為24%的均一溶液；(2)將一定量的錫、鈷和銻的復(fù)合物(質(zhì)量比為8 I I加入上述溶液中，并使復(fù)合物與溶液混合均勻，形成紡絲原液；復(fù)合物的加入量為有機(jī)前軀體的9wt. % ； (3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有錫、鈷和銻的復(fù)合物的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為lmL/h，電壓為19KV，接收距離為13cm ；(4)將所述的有機(jī)纖維氈在氬氣氣氛中碳化處理，以15°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為70(TC ;保溫4h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為780mAh/g。實(shí)施例17(I)將有機(jī)前軀體聚苯乙烯溶解在二甲基酰胺中，形成質(zhì)量濃度為17%的均一溶液；(2)將一定量的錫、一氧化錫與鈷的復(fù)合物(質(zhì)量比為6 2 2)加入上述溶液中，并使復(fù)合物與溶液混合均勻，形成紡絲原液；復(fù)合物的加入量為有機(jī)前軀體的IOwt. % ；(3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有錫、一氧化錫與鈷的復(fù)合的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為lmL/h，電壓為20KV，接收距離為IOcm ；(4)將所述的有機(jī)纖維氈在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以20°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為900°C ;保溫2h后，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積t匕I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為770mAh/g。實(shí)施例18(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照博士論文“細(xì)菌纖維素/碳納米管復(fù)合材料的制備及結(jié)構(gòu)性能研究”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入硅，形成硅濃度為Iwt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；
(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以5°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為900°C ;保溫Ih后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積t匕I I)，鋰片為對電極；將上述電池以400mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)200次后放電容量為1100mAh/g。實(shí)施例19(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照參照專利“CN1840677”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入一氧化娃,形成一氧化娃濃度為0. Iwt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在氬氣氣氛中碳化處理，以200C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為600°C ;保溫4h后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為550mAh/g。實(shí)施例20(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照專利“CN102337311A”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入二氧化硅，形成二氧化硅濃度為5wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在氬氣氣氛中碳化處理，以5°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為900°C ;保溫Ih后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 : I : I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為270mAh/g。實(shí)施例21(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照專利“CN102127577A”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入錫，形成錫濃度為2wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以10°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為750°C;保溫2h后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積t匕I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為770mAh/g。實(shí)施例22(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照文章 “Evaluation of different carbon sources for bacterial celluloseproduction”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入一氧化錫，形成一氧化錫濃度為3wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在氬氣氣氛中碳化處理，以15°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為800°C ;保溫3h后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為660mAh/g。實(shí)施例23
(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照文章 “In situ modification of bacterial cellulose network structure byadding interfering substances during fermentation” 中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入二氧化錫，形成二氧化錫濃度為I. 5wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在氬氣氣氛中碳化處理，以200C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為900°C ;保溫2h后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為600mAh/g。實(shí)施例24(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照文章 “Nano-biomaterials application In situ modification of bacterialcellulose structure by adding HPMC during fermentation” 中的細(xì)菌纖維素膜的生物
培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入銅，形成銅濃度為4wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以10°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為780°C;保溫3h后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積t匕I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在O 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為250mAh/g。實(shí)施例25(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照博士論文“細(xì)菌纖維素/碳納米管復(fù)合材料的制備及結(jié)構(gòu)性能研究”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入鎳，形成鎳濃度為2. 2wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以5°C/min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為700°C;保溫I. 5h后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為300mAh/g。實(shí)施例26(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照專利“CN1840677”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入錳，形成錳濃度為3. 5wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在氬氣氣氛中碳化處理，以IO0C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為900°C ;保溫2h后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì) 量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為420mAh/g。實(shí)施例27(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照博士論文“細(xì)菌纖維素/碳納米管復(fù)合材料的制備及結(jié)構(gòu)性能研究”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入鈷，形成鈷濃度為3wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜； (4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以5°C/min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為900°C;保溫2. 5h后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積t匕I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為300mAh/g。實(shí)施例28(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照專利“CN102337311A”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入銻，形成銻濃度為0.8wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在氬氣氣氛中碳化處理，以5°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為700°C ;保溫3h后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為400mAh/g。實(shí)施例29(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照專利“CN102127577A”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入鉛，形成鉛濃度為I. 2wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在氬氣氣氛中碳化處理，以200C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為600°C ;保溫2h后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；
將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為390mAh/g。實(shí)施例30(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照文章 “Evaluation of different carbon sources for bacterial celluloseproduction”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入硅與一氧化硅的復(fù)合物(質(zhì)量比為8 2)，形成復(fù)合物濃度為I. 6wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以5°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為700°C ;保溫2h后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為810mAh/g。實(shí)施例31(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照博士論文“細(xì)菌纖維素/碳納米管復(fù)合材料的制備及結(jié)構(gòu)性能研究”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入錫與鈷的復(fù)合物(質(zhì)量比為7 3)，形成復(fù)合物濃度為2wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；
(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在氬氣氣氛中碳化處理，以IO0C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為900°C ;保溫I. 5h后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為770mAh/g。實(shí)施例32 (I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照專利“CN1840677”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入錫、一氧化錫與二氧化錫的復(fù)合物(質(zhì)量比為7:1: 2)，形成復(fù)合物濃度為3wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以15°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為800°C;保溫4h后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為785mAh/g。實(shí)施例33(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照專利“CN102337311A”中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入錫、二氧化錫與鎳的復(fù)合物(質(zhì)量比為8 : I : 1)，形成復(fù)合物濃度為5wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在氬氣氣氛中碳化處理，以5°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為850°C ;保溫3h后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積t匕I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在O 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為765mAh/g。實(shí)施例34(I)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程，細(xì)菌纖維素膜的培養(yǎng)參照文章 “In situ modification of bacterial cellulose network structure byadding interfering substances during fermentation” 中的細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)；(2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入一氧化錫、錳與鈷的復(fù)合物(質(zhì)量比為6 : I : 3)，形成復(fù)合物濃度為2. 4wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液；(3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜；(4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在5%氫氣與95%氬氣的混合氣體中碳化處理，以10°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為800°C;保溫Ih后，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維；(5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料；將得到的用于鋰離子電池負(fù)極材料的與乙炔黑、聚偏氟乙烯按照8 I I的質(zhì)量比混合均勻，在銅箔上成膜，并制備成鋰離子電池負(fù)極極片。將得到的鋰離子電池負(fù)極極片組裝成CR2016型扣式電池，電解液為LiPF6(ImoVL)/EC:DMC(體積比I I)，鋰片為對電極；將上述電池以100mA/g的電流，在0 2V之間進(jìn)行循環(huán)充放電測試，循環(huán)100次后放電容量為650mAh/g。權(quán)利要求
1.ー種用于鋰離子電池負(fù)極材料，其特征是所述的電池負(fù)極材料具有兩層結(jié)構(gòu)，為核心層和籠狀層，籠狀層均勻包覆在核心層的表面；所述的籠狀層是指由碳纖維相互纏結(jié)形成的結(jié)構(gòu)疏松、內(nèi)部具有均勻的三維孔并且整體呈籠狀的結(jié)構(gòu)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于鋰離子電池負(fù)極材料，其特征在于，所述的核心層的構(gòu)成物質(zhì)為亞微米或納米級的硅、一氧化硅、ニ氧化硅、錫、一氧化錫、ニ氧化錫、銅、鎳、錳、鈷、銻或鉛，或者為上述物質(zhì)的復(fù)合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于鋰離子電池負(fù)極材料，其特征在于，所述的核心層為球形或近似球形，其直徑大小為50 500nm ;所述的籠狀層呈空心球形或近似空心球形，該層厚度為O. 05 2um。
4.一種制備如權(quán)利要求I所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料的方法，其特征是所述的方法為靜電紡絲法，包括以下具體步驟 (1)將有機(jī)前軀體溶解在有機(jī)溶劑中，形成質(zhì)量濃度為10 30%的均一溶液； (2)將一定量的核心層的構(gòu)成物質(zhì)加入上述溶液中，并使核心層的構(gòu)成物質(zhì)與溶液混合均勻，形成紡絲原液；所述的一定量是指核心層的構(gòu)成物質(zhì)為有機(jī)前軀體的5 30wt. % ； (3)將上述紡絲原液通過靜電紡絲法制備出含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的有機(jī)纖維氈；其中紡絲原液推進(jìn)速度為I I. 5mL/h,電壓為15 25KV，接收距離為10 15cm ； (4)將所述的有機(jī)纖維氈在保護(hù)氣氛中碳化處理，使有機(jī)纖維全部熱解碳化形成碳纖維； (5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料； 其中，所述的有機(jī)前軀體為聚丙烯腈、聚氯こ烯、聚苯こ烯或聚こ烯醇；所述的有機(jī)溶液為四氫呋喃、ニ甲基亞砜、ニ甲基酰胺或N，N-ニ甲基こ酰胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的核心層的構(gòu)成物質(zhì)為亞微米或納米級的硅、一氧化硅、ニ氧化硅、錫、一氧化錫、ニ氧化錫、銅、鎳、錳、鈷、銻或鉛，或者為上述物質(zhì)的復(fù)合物；所述第(2)步中的混合均勻采用攪拌并配合使用超聲分散裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述第(4)步中的保護(hù)氣氛為氬氣或5%氫氣與95%氬氣的混合氣體；所述的碳化處理是將含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的有機(jī)纖維氈移入石英管并置于管式爐中，通入惰性氣氛保護(hù)，以5 20°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為600 900°C ;保溫I 4h后，有機(jī)纖維熱解碳化形成碳纖維。
7.一種制備如權(quán)利要求I所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料的方法，其特征是所述的方法為生物培養(yǎng)法，包括以下具體步驟 (1)整個(gè)生物培養(yǎng)過程按照細(xì)菌纖維素膜的生物培養(yǎng)過程； (2)其中，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入核心層的構(gòu)成物質(zhì)，形成核心層的構(gòu)成物質(zhì)濃度為O.I 5wt. %的均一發(fā)酵培養(yǎng)基溶液； (3)然后經(jīng)過接種、培養(yǎng)、后處理和冷凍干燥，得到含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜； (4)將得到的含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜在保護(hù)氣氛中碳化處理，使細(xì)菌纖維素纖維全部熱解碳化形成碳纖維； (5)將上步得到的物質(zhì)粉碎，即得到所述的鋰離子電池負(fù)極材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的核心層的構(gòu)成物質(zhì)為亞微米或納米級的硅、一氧化硅、ニ氧化硅、錫、一氧化錫、ニ氧化錫、銅、鎳、錳、鈷、銻或鉛，或者為上述物質(zhì)的復(fù)合物；所述第(2)步中的混合均勻采用攪拌并配合使用超聲分散裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第(4)步中的保護(hù)氣氛為氬氣或5%氫氣與95%氬氣的混合氣體；所述的碳化處理是將含有核心層的構(gòu)成物質(zhì)的細(xì)菌纖維素膜移入石英管并置于管式爐中，通入惰性氣氛保護(hù)，以5 20°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，直至爐體溫度為600 900°C ;保溫I 4h后，細(xì)菌纖維素纖維熱解碳化形成碳纖維。
全文摘要
本發(fā)明提出一種用于鋰離子電池負(fù)極材料及其制備方法，所述的電池負(fù)極材料具有兩層結(jié)構(gòu)核心層、籠狀層。核心層具有較高的儲鋰容量?；\狀層是指由碳纖維相互纏結(jié)形成的結(jié)構(gòu)疏松、內(nèi)部具有均勻的三維孔洞和整體呈籠狀的結(jié)構(gòu)層?；\狀層均勻包覆在核心層的表面，能夠有效緩解在嵌/脫Li+過程中核心層發(fā)生的體積變化，維持鋰離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性。本發(fā)明提出的鋰離子電池負(fù)極材料可由兩種方法制備靜電紡絲法、生物培養(yǎng)法。
文檔編號D01F9/22GK102637875SQ20121012459
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者王華平, 王彪, 白雪君, 程旭 申請人:東華大學(xué)