[0006] 本发明提供一种具有可折叠柔性和优秀储能性能的可折叠柔性纯净纳米碳纤维的静电纺丝-碳化制备方法。
[0007] 本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
[0008] 一种可折叠柔性纯净纳米碳纤维的静电纺丝-碳化制备方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
[0009] (1)纺丝液的制备：将锌盐和聚丙烯腈(PAN)混合，溶于N-N二甲基甲酰胺(DMF)中，在0-110℃下搅拌充分后得到均匀的纺丝液，纺丝液中锌盐的质量分数为1-20％，PAN的质量分数为5-15％；
[0010] (2)纳米纤维制备：通过静电纺丝方法，将步骤(1)所得的纺丝液纺成纳米纤维膜；
[0011] (3)柔性纳米碳纤维制备：将步骤(2)所获得的纳米纤维膜，在150-280℃温度下预氧化0.5-10小时，然后在惰性气体保护下，在550-1600℃温度下碳化1-10小时，得到可折叠柔性纯净纳米碳纤维。
[0012] 碳化所得柔性纳米碳纤维膜无需进一步纯化处理，即可直接获得纯碳纳米碳纤维膜。静电纺丝-碳化所得柔性纳米碳纤维包括多孔、中空、镂空、管道、竹节等任意形式结构。本发明制得的可折叠柔性纯净纳米碳纤维可作为柔性碳基电池电极材料/导电基体使用。
在0-110℃范围内，不同温度搅拌充可获得在纺丝液中不同存在形式的锌盐，如醋酸锌自配位形成的醋酸锌微球或均匀醋酸锌-PAN体系，将直接影响所制备的纳米碳纤维的多孔结构，进而进一步影响其机械强度和柔性。
[0013] 作为优选，所述锌盐选自含锌的碳酸盐、羧酸盐、氯化盐、硫酸盐或硝酸盐。锌盐中的锌离子与PAN分子中氮原子配位，改变所制备复合纳米纤维力学，热学性质。
[0014] 作为优选，纺丝液中锌盐和聚丙烯腈(PAN)的重量比为0.01-2:1。最佳重量比为0.4-0.6:1。最佳配比时，所获得纳米复合可在更低温度下进行温和的预氧化反应。
[0015] 作为优选，纺丝液中PAN:DMF的重量比为0.05-0.2:1。最佳重量比为0.06-0.1:1。在最佳配比时，纤维可纺性好，纤维细度均匀。
[0016] 作为优选，步骤(3)中预氧化温度为190-250℃，碳化温度为700-1100℃。在该范围预氧化温度和碳化温度可获得结构缺陷少、机械强度更高的纳米碳纤维，且具有高碳获得率。
[0017] 一种所述方法制得的可折叠柔性纯净纳米碳纤维。
[0018] 一种锂离子电池，所述电池采用所述的可折叠柔性纯净纳米碳纤维作为电池的负极或正极导电基体。
[0019] 一种采用所述的可折叠柔性纯净纳米碳纤维制成的锂硫电池正极材料的柔性导电基体。
[0020] 一种采用所述的可折叠柔性纯净纳米碳纤维制成的钠离子电池负极材料的柔性导电基体。
[0021] 本发明为一种可折叠柔性纯净纳米碳纤维静电纺丝-碳化制备方法，首先通过锌盐同聚丙烯腈共溶于N-N二甲基甲酰胺(DMF)中制备纺丝液；然后调控纺丝液配置温度和时间获得均匀纺丝前驱体，最后将纺丝前驱体通过静电纺丝获得纳米纤维膜，预氧化、碳化后制得可折叠柔性纯净无杂的纳米碳纤维膜。该方法制备的可折叠柔性纯净纳米碳纤维可用于锂离子电池的储能领域，此制备方法具有如下特点：
[0022] (1)本发明制备方法简便，涉及原料常规廉价，反应条件容易实现和控制；
[0023] (2)一步制备柔性且纯净纳米碳纤维，无需附加的纯化处理；
[0024] (3)所制备的纳米碳纤维，展现出优异独特的柔性，可经受多次对折形变；
[0025] (4)所制备的柔性纯净纳米碳纤维可作为活性物质或导电基体应用于柔性锂离子电池电极。
