一种由纳米片组成的碳支持的多孔球形MoN及其作为负极材料在锂电池中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种由纳米片组成的碳支持的多孔球形MoN锂电池负极材料。将0.1g MoO2(acac)2，0.2g CH4N2S和0.1g葡萄糖放进20ml H2O中并搅拌1小时，然后放进200℃烘箱中12小时后取出，待其冷却至室温，将产物离心，并用乙醇和去离子水洗涤数遍，放进70℃烘箱烘干，得到MoN的前驱体，然后将其放进管式炉中，在氨气气氛下800℃下煅烧4小时，获得纳米片组成的碳支持的多孔球形MoN材料。所制备的尺寸在500nm的球型MoN纳米片，作为锂离子电池负极具有良好的循环稳定性和大倍率性能，在电流密度为1A时充放电循环400次后具有600 mAh/g的比容量。

A Porous Spherical MoN Supported by Carbon Nanosheets and Its Application as Anode Material in Lithium Batteries

The invention relates to a carbon supported porous spherical MoN lithium battery anode material composed of nanosheets. Put 0.1g MoO 2 (acac) 2, 0.2g CH4N 2S and 0.1g glucose into 20ml H 2O 2 and stir for 1 hour, then put them in 200 ~C oven for 12 hours, then take them out, cool them to room temperature, centrifuge the products, wash them several times with ethanol and deionized water, dry them in 70 ~C oven, get the precursor of MoN, and put them into tubular oven. Porous spherical MoN materials supported by carbon nanosheets were obtained by calcination at 800 C for 4 hours in ammonia atmosphere. The spherical MoN nanosheets with the size of 500 nm have good cyclic stability and high rate performance as negative pole of lithium ion batteries. They have a specific capacity of 600 mAh/g after 400 cycles of charging and discharging at current density of 1A.

【技术实现步骤摘要】
一种由纳米片组成的碳支持的多孔球形MoN及其作为负极材料在锂电池中的应用
本专利技术属于锂离子电池领域，具体涉及一种由纳米片组成的碳支持的多孔球形MoN及其作为负极材料在锂电池中的应用。
技术介绍
迄今为止，锂离子电池已经得到了广泛的应用，然而传统的商业化的负极材料石墨由于理论容量只有372mAh/g，已然不能满足现代电子设备的需要，因此专利技术可替代的容量高的负极材料已称为科研工作者的首要任务和现代社会的迫切需要。目前还未有的纳米片组成的碳支持的多孔球形MoN相关专利报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种由纳米片组成的碳支持的多孔球形MoN及其作为负极材料在锂电池中的应用，采用两步法制备出具有较大比表面积的由纳米片组成的碳支持的多孔球形MoN，第一步采用水热反应制备出MoN的前躯体材料，然后在氨气气氛下800℃下煅烧4小时便可获得目标产物。由于MoN材料无论是块体还是纳米片都具有金属特性，但是纳米片状的MoN较于其块体的具有更高的导电性和更有利于电子的传输。在电流密度为1A/g下，循环400圈后，其比容量维持在600mAh/g。同时，CV图显示了在第一圈之后，图像基本重合，表明了MoN纳米片的电化学性能稳定。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：复合物制备方法：0.1gMoO2(acac)2,0.2gCH4N2S和0.1g葡萄糖放进20mlH2O中并搅拌1小时，然后放进200℃烘箱中12小时后取出，待其冷却至室温。将产物离心，并用乙醇和去离子水洗涤数遍，放进70℃烘箱烘干，得到MoN的前驱体，然后将其放进管式炉中，在氨气气氛下800℃下煅烧4小时，便可获得纳米片组成的碳支持的多孔球形MoN材料。锂电池的组装：按质量比：MoN纳米片：乙炔黑：聚偏氟乙烯=8:1:1混合均匀后涂布在铜箔上做负极，参比电极和对电极均为锂片，电解质为1MLiClO4的EC+DMC(EC/DMC=1/1v/v)溶液，锂电池组装所有操作均在手套箱中进行。本专利技术提供了一种纳米片组成的碳支持的多孔球形MoN及其作为负极材料在储能材料方面的应用。本专利技术的显著优点在于：所制备的尺寸在500nm的球型MoN纳米片，作为锂离子电池负极具有良好的循环稳定性和大倍率性能，在电流密度为1A时充放电循环400次后具有600mAh/g的比容量。该纳米材料合成方法简单，重现性好，储锂性能优异。附图说明图1为MoN的XRD图；图2为CV曲线图；图3为MoN的循环性能图；图4为MoN的扫描电镜图。具体实施方式本专利技术用下列实施例来进一步说明本专利技术，但本专利技术的保护范围并不限于下列实施例。实施例1一种由纳米片组成的碳支持的多孔球形MoN，其制备方法包括以下步骤：将0.1gMoO2(acac)2，0.2gCH4N2S和0.1g葡萄糖放进20mlH2O中并搅拌1小时，然后放进200℃烘箱中12小时后取出，待其冷却至室温，将产物离心，并用乙醇和去离子水洗涤数遍，放进70℃烘箱烘干，得到MoN的前驱体，然后将其放进管式炉中，在氨气气氛下800℃下煅烧4小时，获得纳米片组成的碳支持的多孔球形MoN材料。所述MoN作为负极材料在锂离子电池中的应用，该锂电池的制备方法：按质量比MoN纳米片：乙炔黑：聚偏氟乙烯=8:1:1混合均匀后涂布在铜箔上做负极，参比电极和对电极均为锂片，电解质为1MLiClO4的EC+DMC溶液，其中体积比EC/DMC=1/1，锂电池组装所有操作均在手套箱中进行。同时进行电性能测试：所制备的尺寸在500nm的球型MoN纳米片，作为锂离子电池负极具有良好的循环稳定性和大倍率性能，在电流密度为1A时充放电循环400次后具有600mAh/g的比容量。图1是MoN的XRD图，表明了所合成的MoN是纯相。图2是CV曲线图，从第二圈开始，图形几乎重合表明了MoN的电化学性能稳定。图3是MoN的循环性能图,从图中可以看出此电极材料在电流密度为1A/g下，循环400圈后，仍能保持600mAh/g的容量。图4是MoN的扫描电镜图，从图中可以看出MoN的形貌是由纳米片组成的球形的，从破损的球可以看出球是空心的。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由纳米片组成的碳支持的多孔球形MoN，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：将0.1g MoO2(acac)2，0.2g CH4N2S 和 0.1g 葡萄糖放进20ml H2O 中并搅拌1小时，然后放进200 ℃烘箱中12小时后取出，待其冷却至室温，将产物离心，并用乙醇和去离子水洗涤数遍，放进70℃烘箱烘干，得到MoN的前驱体，然后将其放进管式炉中，在氨气气氛下800℃下煅烧4小时，获得纳米片组成的碳支持的多孔球形MoN材料。

【技术特征摘要】
1.一种由纳米片组成的碳支持的多孔球形MoN，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：将0.1gMoO2(acac)2，0.2gCH4N2S和0.1g葡萄糖放进20mlH2O中并搅拌1小时，然后放进200℃烘箱中12小时后取出，待其冷却至室温，将产物离心，并用乙醇和去离子水洗涤数遍，放进70℃烘箱烘干，得到MoN的前驱体，然后将其放进管式炉中，在氨气气氛下800℃下煅烧4小时，获得纳米片组成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏明灯，王建标，沈德立，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35