一种锂离子电池负极材料MoS2@CFs的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池负极材料MoS2@CFs的制备方法，包括将竹纤维加入到氢氧化钠、尿素和蒸馏水的混合溶液中，搅拌8～15h后，将其放置在

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池负极材料MoS2@CFs的制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池负极材料
，具体涉及一种锂离子电池负极材料MoS2@CFs的制备方法。

技术介绍

[0002]新能源汽车急速增长的市场渗透率，不仅要求电池性能的不断提高，而且还要求尽可能降低其成本。与市场上的镍氢电池、铅酸电池相比，锂离子电池(lithium
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ion batteries，LIBs)具有高的能量密度，良好的速率性能。可靠的稳定性和长的循环寿命等特性，已在混合动力汽车/电动汽车工业的发展中起着主导作用。尽管LIBs在电极材料、制造工艺等方面的技术不断更新，但是购买混合动力电动汽车或纯电动汽车的成本依然很高。随着未来需求量的进一步增大，石墨的大规模开采将导致其资源的枯竭。长远来看，新能源汽车的商业大规模推广应依靠可再生、对环境无害且价格更便宜的电极材料。
[0003]生物质碳材料具有廉价、环保、导电性优异、比表面积较高、多孔结构和可再生等优点，因此在锂离子电池电极材料领域、超级电容器领域和催化材料等方面具有良好的应用前景。例如Bai Weicheng,Ke Jian.The preparation ofbiomass carbon materials and its energy storage research[J].Ionics,2019,25:2543
‑
2548.报道了一种多孔的苔藓衍生碳材料，将其作为负极材料表现出优异的电化学性能。但是现有技术中的用生物质作为前驱体制备锂离子电池碳负极材料，电化学性能较差，且较难处理。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种锂离子电池负极材料MoS2@CFs的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0005]S1：将竹纤维加入到氢氧化钠、尿素和蒸馏水的混合溶液中，搅拌8～15h后，将其放置在
‑
45～
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38℃的冰箱中，冷冻6～8h，然后每隔2～3h取出解冻搅拌10min，如此反复3～5次后得到澄清溶液。
[0006]S2：将二水合钼酸钠(Na2MoO4·
2H2O)和硫脲加入到去离子水中，搅拌超声溶解后移至聚四氟乙烯高压反应釜中，在190～210℃下反应5～10h，冷却，加入到步骤S1中的溶液中，烘干后备用。
[0007]S3：将步骤S2中的溶液移至静电纺丝注射泵中，然后在注射电压为20～25kV，注射速率为1.2～1.6mL/h，注射距离为13～17cm，进行注射纺丝接收至固浴液当中，纺丝完成之后将其从固浴液中捞出，烘干，再浸入步骤S1中的溶液中，在40～45℃下缓慢搅拌浸泡2h，捞出后烘干，然后放置在管式炉中，在混合气体氛围，680～750℃下进行煅烧2～3h，得到碳纤维材料(CFs)。
[0008]作为优选方案，上述所述的竹纤维、氢氧化钠、尿素和蒸馏水的质量体积比为(3.2～4.5)g:(11.2～13.8)g:(4.2～6.8)g:(64～80)mL。
[0009]作为优选方案，上述所述的固浴液为体积比为1.5～2:1的丙三醇和乙醇的混合溶
液。
[0010]作为优选方案，上述所述的混合气体为体积比为85％：15％的氮气和氧气。
[0011]作为优选方案，上述所述的二水合钼酸钠(Na2MoO4·
2H2O)、硫脲和碳纤维材料的质量比为(1.22～2.54):(0.55～0.98):(0.3～0.7)。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0013]现有技术中一般将竹屑直接煅烧得到碳材料，制备出的碳材料具有高比表面积和多孔结构，但是其电化学性能较差，本专利技术中，首先将得到的竹纤维进行溶解，然后使用静电纺丝的方法制备出纤维丝，经过煅烧之后得到碳纤维材料，最后得到的负极材料具有优异的循环稳定性，在经过1000次循环后其放电比容量依然能达到855mA
·
h/g以上。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实施例1中制备锂离子电池负极材料MoS2@CFs的CFs的SEM图谱；
[0015]图2为本专利技术实施例1中制备的锂离子电池负极材料MoS2@CFs的SEM图谱；
[0016]图3为本专利技术实施例1中制备的锂离子电池负极材料MoS2@CFs的TEM图谱；
[0017]图4为本专利技术实施例1中制备的锂离子电池负极材料MoS2@CFs的循环伏安曲线；
[0018]图5为本专利技术实施例1中制备的锂离子电池负极材料MoS2@CFs的倍率性能图；
[0019]图6为本专利技术实施例1中制备的锂离子电池负极材料MoS2@CFs的循环性能图。
具体实施方式
[0020]下面对本专利技术实施例作具体详细的说明，本实施例在本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。
[0021]实施例1
[0022]一种锂离子电池负极材料MoS2@CFs的制备方法，具体包括以下步骤：
[0023]S1：将竹纤维加入到氢氧化钠、尿素和蒸馏水的混合溶液中，搅拌8h后，将其放置在
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45℃的冰箱中，冷冻6h，然后每隔2h取出解冻搅拌10min，如此反复3次后得到澄清溶液；其中竹纤维、氢氧化钠、尿素和蒸馏水的质量体积比为3.2g:11.2g:4.2g:64mL。
[0024]S2：将二水合钼酸钠(Na2MoO4·
2H2O)和硫脲加入到去离子水中，搅拌超声溶解后移至聚四氟乙烯高压反应釜中，在190℃下反应5h，冷却，加入到步骤S1中的溶液中，烘干后备用；其中二水合钼酸钠(Na2MoO4·
2H2O)、硫脲和碳纤维材料的质量比为1.22:0.55:0.3。
[0025]S3：将步骤S2中的溶液移至静电纺丝注射泵中，然后在注射电压为20kV，注射速率为1.2mL/h，注射距离为13cm，进行注射纺丝接收至固浴液当中，纺丝完成之后将其从体积比为1.5:1的丙三醇和乙醇的固浴液中捞出，烘干，再浸入步骤S1中的溶液中，在40℃下缓慢搅拌浸泡2h，捞出后烘干，然后放置在管式炉中，在混合气体氛围，680℃下进行煅烧2h，得到所述负极材料。
[0026]实施例2
[0027]一种锂离子电池负极材料MoS2@CFs的制备方法，具体包括以下步骤：
[0028]S1：将竹纤维加入到氢氧化钠、尿素和蒸馏水的混合溶液中，搅拌8h后，将其放置
在
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45℃的冰箱中，冷冻6h，然后每隔2h取出解冻搅拌10min，如此反复3次后得到澄清溶液；其中竹纤维、氢氧化钠、尿素和蒸馏水的质量体积比为3.2g:11.2g:4.2g:64mL。
[0029]S2：将二水合钼酸钠(Na2MoO4·
2H2O)和硫脲加入到去离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极材料MoS2@CFs的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1：将竹纤维加入到氢氧化钠、尿素和蒸馏水的混合溶液中，搅拌8～15h后，将其放置在
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45～
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38℃的冰箱中，冷冻6～8h，然后每隔2～3h取出解冻搅拌10min，如此反复3～5次后得到澄清溶液；S2：将二水合钼酸钠(Na2MoO4·
2H2O)和硫脲加入到去离子水中，搅拌超声溶解后移至聚四氟乙烯高压反应釜中，在190～210℃下反应5～10h，冷却，加入到步骤S1中的溶液中，烘干后备用；S3：将步骤S2中的溶液移至静电纺丝注射泵中，然后在注射电压为20～25kV，注射速率为1.2～1.6mL/h，注射距离为13～17cm，进行注射纺丝接收至固浴液当中，纺丝完成之后将其从固浴液中捞出，烘干，再浸入步骤S1...

【专利技术属性】
技术研发人员：何明明，
申请(专利权)人：宁波润锦环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：