一种简单水热法制备高倍率性能MoSe2/MoS2纳米片异质结构钠离子电池负极材料的方法技术

技术编号：42678637 阅读：5 留言：0更新日期：2024-09-10 12:29

本发明专利技术属于钠离子电池负极材料技术领域，公开了一种简单水热法制备高倍率性能MoSe<subgt;2</subgt;/MoS<subgt;2</subgt;纳米片异质结构钠离子电池负极材料的方法，首先是通过简单水热法制备超小的MoSe<subgt;2</subgt;纳米片，然后将其置于制备MoS<subgt;2</subgt;纳米片的前驱体溶液，再次通过简单的水热法获得MoSe<subgt;2</subgt;/MoS<subgt;2</subgt;纳米片异质结构。本发明专利技术制备的MoSe<subgt;2</subgt;/MoS<subgt;2</subgt;纳米片异质结构在用作钠离子电池负极材料时，在10Ag<supgt;‑1</supgt;的大电流密度下其可逆比容量高达300.2mAhg<supgt;‑1</supgt;，表现优异的倍率性能，在钠离子电池负极材料领域表现出较强的应用潜力。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备钠离子电池负极材料的方法，具体涉及一种简单水热法制备高倍率性能mose2/mos2纳米片异质结构钠离子电池负极材料的方法，属于钠离子电池负极材料制备领域。

技术介绍

1、近年来，钠离子电池作为锂离子电池充电系统的有效补充，在低速电动电动设备和大规模储能领域受到了广泛关注。这是由于钠资源丰富、地理分布均匀，而且整个电池系统的成本将会更低。然而，钠离子电池也存在一些缺点，阻碍了其广泛应用。首先，自然界中的钠离子比锂离子重近三倍；其次，na+的半径比li+的半径大得多。这将会造成na+的扩散动力学缓慢、钠化过程中体积膨胀大以及循环过程中电极粉化等问题，从而导致快速容量衰减和低库仑效率。因此，研究人员一直在努力解决钠离子电池面临的问题，并开发出合适的正极和负极材料。研究发现通常用作锂离子电池负极材料的商用石墨，用作钠离子电池负极材料时，na+很难嵌入结晶石墨的层间，储钠容量仅为36mah g-1。因而开发出更为合适的高性能钠离子电池负极材料是研究学者们一直努力的课题。

2、近来，以mos2为代表的过渡金属二硫族化合物，由于独特物理和化学性质，在钠离子电池领域引起研究学者们广泛的关注。首先，mos2具有较高的理论容量，大约670mahg-1。此外，由于独特的范德瓦尔斯力耦合的层状结构，使得钠离子可以更为快速的嵌入和脱嵌。然而，在实际应用中，mos2的导电性较差以及在充/放电循环过程中较大的体积变化，限制了其在钠离子电池上的进一步发展和应用。

3、通过材料纳米工程，并与导电性好的材料复合，被普遍

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术提供了一种简单水热法制备高倍率性能mose2/mos2纳米片异质结构钠离子电池负极材料的方法，制备的mose2/mos2纳米片异质结构在作为钠离子电池负极材料，表现出优异的储钠性能，在10ag-1的大电流密度下其可逆比容量高达300.2mahg-1，表现优异的倍率性能，在钠离子电池负极材料领域表现出较强的应用潜力。

2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：

3、一种简单水热法制备高倍率性能mose2/mos2纳米片异质结构钠离子电池负极材料的方法，包括以下步骤：

4、s1、制备前驱体溶液：取二水合钼酸钠、硒粉以及硼氢化钠加入至去离子水中搅拌获得前驱体溶液；

5、s2、制备mose2纳米片：将前驱体溶液转移至反应釜中，升温至200℃，保温12h，将获得的黑色沉淀清洗后离心收集，干燥后得到mose2纳米片；

6、s3、制备中间体溶液：取步骤s2中的mose2纳米片加入至四水合钼酸铵和硫脲溶解于去离子水的混合液中，混合均匀后得到中间体溶液；

7、s4、制备mose2/mos2纳米片异质结构：将中间体溶液转移至反应釜中，升温至210℃，保温18h，将得到的黑色沉淀洗涤后，干燥得到mose2/mos2纳米片异质结构。

8、在上述技术方案的基础上，本专利技术还有如下进一步的限定：

9、进一步，步骤s1中所述二水合钼酸钠、硒粉以及硼氢化钠的摩尔比为1:3:6。

10、进一步，步骤s1中所述搅拌为磁力搅拌30min。

11、进一步，步骤s2和/或s4中所述洗涤为以去离子水和酒精洗涤各3遍。

12、所述干燥为60℃真空干燥12h。

13、进一步，步骤s3中所述mose2纳米片和混合液中四水合钼酸铵的摩尔比为0.8-16:1，优选为1.6:1。

14、进一步，步骤s3中所述混合液中四水合钼酸铵和硫脲的摩尔比为1:30。

15、本专利技术的有益效果在于，采用简单水热法制备高倍率性能mose2/mos2纳米片异质结构。该制备方法工艺简单，成本低，环境友好，可有望实现工业化生产，满足商业需求。本专利技术制备的mose2/mos2纳米片异质结构用作钠离子电池负极材料时，表现出优异的倍率性能。

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【技术保护点】

1.一种简单水热法制备高倍率性能MoSe2/MoS2纳米片异质结构钠离子电池负极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述二水合钼酸钠、硒粉以及硼氢化钠的摩尔比为1:3:6。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述搅拌为磁力搅拌30min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2和/或S4中所述洗涤为以去离子水和酒精洗涤各3遍；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述MoSe2纳米片和混合液中四水合钼酸铵的摩尔比为0.8-16:1。

6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述混合液中四水合钼酸铵和硫脲的摩尔比为1:30。

【技术特征摘要】

1.一种简单水热法制备高倍率性能mose2/mos2纳米片异质结构钠离子电池负极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述二水合钼酸钠、硒粉以及硼氢化钠的摩尔比为1:3:6。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述搅拌为磁力搅拌30min。

4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪莲，沈晓波，张贤，夏峥嵘，
申请(专利权)人：淮南师范学院，
类型：发明
国别省市：

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