一种氧化钴修饰的碳掺杂锡锰复合氧化物纳米纤维的制备方法   0    0

本发明公开了一种氧化钴修饰的碳掺杂锡锰复合氧化物纳米纤维的制备方法，本发明中将一定量的四水醋酸锰、乙二酸二丁基锡，适量的聚丙烯腈溶于一定体积的N,N‑二甲基甲酰胺中，得到淡黄色的混合物溶液前驱体；然后在一定的电压、流率及一定的相对湿度氛围下进行静电纺丝，然后烘干后的纺丝产品依次浸泡在含有Co2+离子的甲醇溶液中，随后浸泡在含有1,2‑二甲基咪唑甲醇溶液中，然后在管式炉中氮气氛围烧结，得到一种氧化钴修饰的碳掺杂锡锰复合氧化物纤维，该纳米纤维材料用作为锂离子电池负极材料具有良好电化学性能。在材料整个制备过程中，操作简单，原料成本低，设备投资少，适合批量生产。

1.一种氧化钴修饰的碳掺杂锡锰复合氧化物纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
1)称取一定量的四水醋酸锰、乙二酸二丁基锡溶于一定体积的DMF中，然后加入适量的聚丙烯腈，搅拌5h，得到淡黄色的混合物溶液前驱体；
2)将上述混合物溶液前驱体在17～19kV电压、0.8～1.0mL/h流率和相对湿度为30～
45％的氛围下，进行静电纺丝，将上述所得的静电纺丝产品120℃烘干；
3)称取一定量的1,2‑二甲基咪唑溶于一定体积的甲醇中，制成溶液A；称取一定量的四水醋酸钴溶于一定体积的甲醇，制成溶液B；
2+
4)将步骤2)中得到的干燥的静电纺丝产品浸泡在含有Co 离子的甲醇溶液B中30min后取出，随后浸泡在含有1,2‑二甲基咪唑甲醇溶液A中3h后取出，依次重复上述浸泡三次，然后取出烘干，得到一种得到紫色的纳米纤维薄膜材料；
5)将上述所得的紫色的纳米纤维薄膜材料置于坩埚内，然后将坩埚放置于管式炉中N2氛围550～750℃烧结2～3h，然后自然降温至室温，得到一种氧化钴修饰的碳掺杂锡锰复合氧化物纳米纤维；
所述DMF为N,N‑二甲基甲酰胺；
所述DMF溶液中四水醋酸锰的浓度为0.1mmol/mL；
所述DMF溶液中乙二酸二丁基锡的浓度为0.1mmol/mL；
所述DMF溶液中聚丙烯腈的浓度为0.2g/mL；
所述溶液A中1,2‑二甲基咪唑浓度为0.1mmol/mL；
2+
所述溶液B中Co 离子浓度为0.1～0.3mmol/mL；
所述氧化钴修饰的碳掺杂锡锰复合氧化物纳米纤维中碳的质量百分含量为5～15％，氧化钴的质量百分含量为10～20％；
所述锡锰复合氧化物的化学简式为MnO2·SnO2。

2.一种如权利要求1所述的制备方法制备得到的氧化钴修饰的碳掺杂锡锰复合氧化物‑1
纳米纤维，其特征在于，该纳米纤维作为锂离子电池负极材料，在电流密度为100mA g 下，‑1
电池在循环100圈后，比容量仍能保持在379mAh g 以上。