电纺丝制备掺氮多孔炭纳米纤维布用作锂离子电池负极材料.pdfVIP

第31卷 第4期 新 型 炭 材 料 VO1．31 NO．4 2016年 8月 NEW CARB0N M ATERIAI，S Aug．2016 文章编号： 1007-8827(2016)04-0393-06 电纺丝制备掺氮多孔炭纳米纤维布用作锂离子 电池负极材料 楠 顶 ， 黄正宏 ， 康飞宇 ， 沈万慈 (1．清华大学材料学院先进材料教育部重点实验室，北京 100084； 2．内蒙古工业大学 材料科学与工程学院，内蒙古 呼和浩特 010051) 摘 要 ： 选取聚丙烯腈和三聚氰胺为碳前驱体和氮前驱体 ，通过电纺丝和后续的炭化和水蒸气活化过程 ，制备了一种具有 自支撑结构 ，无需任何导电剂和粘结剂，直接用作电极的用于锂离子电池负极的掺氮多孔炭纳米纤维布。结果表明，此多孑L 炭纳米纤维布具有无纺交联的纳米纤维形态、独特的微孔结构、较高的比容量(856mAh·g )和较好 的功率性能，是一种非常 有使用前景的锂离子电池负极材料。 关键词 ： 电纺丝 ；掺氮；自支撑；负极 ；多孔炭纳米纤维 中图分类号： TQ127．11 文献标识码： A 收稿 日期：2016-01．15； 修回 日期：2016-03-29 基金项 目：国家973项目(2014CB932401)；国家 自然科学基金51502147)；内蒙古 自治区高等学校科学研究项目 (NJZY090)；内蒙古 自治区自然科学基金项 目(2015BS0510)． 通讯作者：康飞宇，教授．E—mail：fykang@ mal1．tsinghua．edu．ca 作者简介：楠 顶，博士，讲师．E．mall：nd@imut．edu．cn ElectrospunN-dopedporouscarbonnanofiber websasanodesforlithium．ionbatteries NAN Ding ， HUAN G Zheng—hong ， KANG Fei—yu ， SHEN W an ci (1．KeyLaboratoryofAdvancedMaterials(MOE)，SchoolofMaterialsScienceandEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing 100084，China； 2．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，InnerMongoliaUniversityofTechnology，Hohhot010051，China) Abstract： Nitrogen—dopedporouscrabonnanofiberwebs(NPCNFs)werepreparedfrommixturesofpolyacrylonitrileandmela- minebyelectrospinning，followedbyoxidativestabilization．crabonizationandsteam activation．111eNPCNFSraerfee．stnading，ex— hibitna interconnectednon-wovennna ofibrousmorphologyandawell—developedmicroporousstructure，nadCna beuseddirectlyas na odesforlithium ionbatterieswihtoutaddingbinderorconductivefiller．髓 eNPCNFfrom htemixturewithamelamine／polyacry— lonitrilemassratioofl：3hasahighspecificcapacityof856mAh·g～na dasatisfactoryratecapability．Theseintriguingcharacteris— ticsmakehteNPCNFSpromisingnaodecnadidatesofrhigh—performnacelihtium i