同轴电缆型金属基磷酸盐系复合纤维正极材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种同轴电缆型金属基磷酸盐系复合纤维正极材料，其主要由纳米磷酸盐系活性物质和金属纤维复合而成，金属纤维作为内核，纳米磷酸盐系活性物质包覆在金属纳米纤维外表面以形成核壳结构；其制备方法包括：将镍盐或铜盐与聚合物一同溶于有机溶剂中配成A溶液；将聚合物、磷酸、锂盐与铁盐、锰盐、镍盐或钒酸盐混合配成B溶液；经过搅拌后，将制得的A溶胶和B溶胶分别倒入两注射器，利用同轴静电纺丝机进行纺丝；干燥后得到纤维前驱体；再经过预处理和焙烧，获得复合纤维正极材料。在应用过程中，该复合纤维正极材料直接冲裁成电极片，不需额外添加粘结剂、导电碳黑及集流器，产品的导电性和倍率性能好。

主权项

一种同轴电缆型金属基磷酸盐系复合纤维正极材料的制备方法，所述复合纤维正极材料主要由纳米磷酸盐系活性物质和金属纤维复合而成，金属纤维作为复合纤维正极材料的内核，纳米磷酸盐系活性物质包覆在金属纳米纤维外表面以形成核壳结构，所述制备方法包括以下步骤：（1）将可溶性镍盐或可溶性铜盐与聚合物反应原料一同溶于有机溶剂中配成A溶液；将聚合物反应原料、磷酸、锂盐与铁盐、锰盐、镍盐或钒酸盐中的至少一种按比例混合溶于有机溶剂中配成B溶液；经过搅拌后分别得到A溶胶和B溶胶；（2）将上述制得的A溶胶和B溶胶分别倒入两注射器，其中盛有A溶胶的注射器连通静电纺丝机同轴喷嘴的核层，盛有B溶胶的注射器连通静电纺丝机同轴喷嘴的壳层，利用静电纺丝机进行纺丝；（3）将纺出的丝放入干燥箱中干燥，得到纤维前驱体；（4）将所得的纤维前驱体在210℃～280℃下的空气气氛中进行预处理1～3小时；（5）将上述预处理后的纤维前驱体放入氮气气氛炉中，于750℃～900℃下焙烧2～5小时，获得复合纤维正极材料。