一种硫化钼/碳复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种硫化钼/碳复合材料及其制备方法和应用，通过将钼源、硫源和有机碳源的混合溶液与棉类碳源混合，然后将得到的混合物进行水热反应，固液分离后将固体进行热处理，得到硫化钼/碳复合材料。本发明专利技术在制备过程直接使用废弃的棉质材料或大部分为棉质的材料作为碳源和模板，绿色环保，且不需要模板剂，大幅降低生产成本。得到的硫化钼/碳复合材料具有特殊的形貌和结构，作为锂离子电池负极材料时，具有优异的电化学性能，其首次充放电可逆比容量为800‑1400mAh/g。本发明专利技术工艺简单，条件温和，适用于工业化生产，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种硫化钼/碳复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及纳米材料制备领域，具体涉及一种硫化钼/碳复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
硫化钼(MoS2)具有类石墨烯二维层状结构，钼硫层之间通过微弱的范德华尔斯力连接。较大的层间距(0.62nm)不仅有利于锂离子的嵌入和脱出，同时可作为缓冲区域缓解材料的体积变化，是十分理想的锂离子电池负极材料。但是在循环过程中，随着二硫化钼完全反应为钼和硫化锂，会引起较大的体积变化，降低了其循环稳定性。此外，由于二硫化钼本征电子电导较差，使得其倍率性能欠佳。针对这些问题，常采取的改善方式有，将材料与导电相复合或构建特殊形貌等。其中，与碳材料复合是一种十分有效地改善材料电化学性能的方法。CN104934602A公开了一种二硫化钼/碳复合材料的制备方法，以氨基改性二氧化硅球做模板，然后通过热解有机碳源包覆模板，再将其与四硫代钼酸铵通过溶剂热反应，在惰性气氛下高温碳化，最后将氧化硅模板去除，得到二硫化钼/碳复合材料。其首次嵌锂容量为1467mAh/g，比容量在30次反复充放电循环后仍可保持在733mAh/g。CN106423218A公开了一种二硫化钼/碳纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫化钼/碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将钼源、硫源和有机碳源的混合溶液与棉类碳源混合，得到混合物；(2)将步骤(1)得到的混合物进行水热反应，反应完成后固液分离，得到硫化钼/碳复合材料的前驱体；(3)将步骤(3)得到的前驱体进行热处理，得到硫化钼/碳复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种硫化钼/碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将钼源、硫源和有机碳源的混合溶液与棉类碳源混合，得到混合物；(2)将步骤(1)得到的混合物进行水热反应，反应完成后固液分离，得到硫化钼/碳复合材料的前驱体；(3)将步骤(3)得到的前驱体进行热处理，得到硫化钼/碳复合材料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述钼源为钼酸铵、钼酸钠、硫代钼酸铵、氯化钼或乙酰丙酮钼中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述硫源为硫化钠、硫代硫酸钠或硫脲中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述有机碳源为葡萄糖、蔗糖、淀粉、环氧树脂、果糖、聚偏氟乙烯或柠檬酸中的任意一种或至少两种的组合。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述棉类碳源为棉质材料，优选为衣服、毛巾、棉布、棉花、脱脂棉、化妆棉、棉签、棉线或无尘布中的任意一种或至少两种的组合。4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述混合溶液中钼/硫/碳的摩尔比为1:(1-10):(1-20)，优选为1:(1-5):(1-5)；优选地，步骤(1)所述棉类碳源与钼源的质量比为(0.1-40):1，优选为(0.5-4):1。5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述混合溶液中钼元素的浓度为0.0001-5mol/L，优选为0.001-1mol/L。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭强强，夏青，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11