一种钴插层硫化钼二次电池材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:11064358阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种钴插层硫化钼二次电池材料,其特征在于,该材料为纳米片组装成的三维多级结构,在两层二硫化钼原子层基底之间插入钴的硫化物原子层,两层二硫化钼原子层的层间距为0.62-1.50nm,钴与钼的摩尔比小于1。

2.根据权利要求1所述的一种钴插层硫化钼二次电池材料,其特征在于,

两层二硫化钼原子层的层间距为1.07nm,

原子层基底的材料还可以采用二硫化钨、二硫化锡、二硒化钼、二硒化钨或二硒化锡中的一种或两种,

金属钴还可以采用锰、镍、铁或铜中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的钴插层硫化钼二次电池材料的制备方法,其特征在于,该方法采用以下步骤:

1)将钴盐、钼盐、硫源加入到醇溶剂中,配制成反应液;其中钴盐的浓度为0.0025~0.025mol·l-1、钴盐与钼盐的摩尔比小于1、硫源与钼盐的摩尔比为4~16;

2)将反应液移入带有聚四氟乙烯内胆的高压反应釜,于160-250℃溶剂热处理24~72h后,自然冷却后将产物分离,分别用无水乙醇和水洗涤数次,干燥后即获得钴插层硫化钼材料。

4.根据权利要求3所述的一种钴插层硫化钼二次电池材料的制备方法,其特征在于,

步骤1)中钴盐的浓度为0.01~0.02mol·l-1、优选为0.0125mol·l-1,钴盐与钼盐的摩尔比为0.1~0.8、优选为0.5,硫源与钼盐的摩尔比为4~12、优选为4;

步骤2)中溶剂热处理的温度为180~220℃、优选为200℃,时间为24~48h、优选为24h。

5.根据权利要求3所述的一种钴插层硫化钼二次电池材料的制备方法,其特征在于,

所述的钴盐为醋酸钴、氯化钴、硫酸钴、硝酸钴、碳酸钴或乙酰丙酮钴中的至少一种;

所述的钼盐为钼酸钠、钼酸铵、乙酰丙酮钼、钼酸钾、钼酸镁、钼酸锂或七钼酸铵中的至少一种;

所述的硫源为升华硫,半胱氨酸、二硫化碳、硫代乙酰胺或乙二硫醇中的至少一种;

所述的醇溶剂为乙二醇、一缩乙二醇、甲醇、乙醇、异丙醇、丙三醇或异丁醇中的至少一种,优选乙二醇。

6.根据权利要求3所述的一种钴插层硫化钼二次电池材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中还添加修饰剂,修饰剂与钴盐的摩尔比为0~12。

7.根据权利要求6所述的一种钴插层硫化钼二次电池材料的制备方法,其特征在于,所述的修饰剂为表面活性剂或增加导电率的活性剂。

8.根据权利要求6或7所述的一种钴插层硫化钼二次电池材料的制备方法,其特征在于,所述的修饰剂选自乙二胺四乙酸及其盐、柠檬酸及其盐、酒石酸及其盐、苹果酸及其盐、磺基水杨酸及其盐、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、P123、F127、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、油酸钠、油胺、十六胺或聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)中的至少一种。

9.如权利要求1所述的钴插层硫化钼二次电池材料的应用,其特征在于,该材料在锂离子电池和锂离子超级电容器或钠离子电池和钠离子超级电容器中作为负极储锂材料应用。

10.如权利要求1所述的钴插层硫化钼二次电池材料的应用,其特征在于,该材料在水性电容器中作为电极材料应用。

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