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一種一維摻鉍碳納米線復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用與流程

文檔序號:12370886閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種一維摻鉍碳納米線復(fù)合材料,其特征在于,所述復(fù)合材料的化學(xué)式組成為Bi/C,其中Bi粒子嵌入在碳納米線內(nèi),其鉍元素的質(zhì)量百分數(shù)為37~46%,余量為C。

2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料,其特征在于,所述碳納米線的尺寸為150~300nm。

3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料,其特征在于,所述復(fù)合材料用于鋰離子電池材料時,100mA g-1、500圈循環(huán)之后具有286~300mA h g-1的容量;用于鈉離子電池時,100mA g-1、500圈循環(huán)之后具有280~291mA h g-1的容量。

4.一種一維摻鉍碳納米線復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)將氯化鉍、聚丙烯腈、N,N-二甲基甲酰胺按照質(zhì)量比為0.07~0.11:0.07~0.11:1混合均勻,制備得到鉍鹽前驅(qū)體紡絲液;

(2)將步驟(1)獲得的前驅(qū)體紡絲液在高壓下紡絲,得到前驅(qū)體一維納米線;

(3)將步驟(2)獲得的一維納米線在空氣中煅燒,冷卻后得到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的納米線;

(4)將步驟(3)獲得的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的納米線在氫/氬氣氛中高溫煅燒,得到一維摻鉍碳納米線復(fù)合材料。

5.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,步驟(2)中所述紡絲電壓為15~20KV,優(yōu)選為18KV,紡絲推注速率為0.5~1.5mm/min,優(yōu)選為1mm/min。

6.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,步驟(3)中所述煅燒溫度為270~350℃,保溫時間為1~3h。

7.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,步驟(4)中所述煅燒溫度為650~750℃,煅燒時間為6~10h。

8.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,所述氫/氬混合氣體積比例為10:90。

9.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,步驟(4)中所述高溫煅燒升溫速率為5~10℃/min。

10.一種如權(quán)利要求1~3任意一項所述的一維摻鉍碳納米線復(fù)合材料的應(yīng)用,其特征在于,應(yīng)用于鋰離子、鈉離子電池的負極材料。

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