一种静电自组装二维Ti3C2Tx/(FeNi)xSy复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了静电自组装二维Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;T<subgt;x</subgt;/(FeNi)<subgt;x</subgt;S<subgt;y</subgt;复合材料及其制备方法和应用。方法如下：S1、依次将LiF和Ti<subgt;3</subgt;AlC<subgt;2</subgt;加入到HCl溶液中，通过刻蚀得到Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;T<subgt;x</subgt;，经超声、离心，得到少层Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;T<subgt;x</subgt;溶液；S2、通过水热方法合成球形花状的FeNi‑LDH，离心冷冻干燥；S3、将干燥的粉末进行硫化处理，得到球形(FeNi)<subgt;x</subgt;S<subgt;y</subgt;粉末；S4、将(FeNi)<subgt;x</subgt;S<subgt;y</subgt;粉末加入去离子水分散均匀，再加入少层Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;T<subgt;x</subgt;溶液得复合材料。本发明专利技术制备的复合材料具有高的电导率，强的化学吸附特性和催化性能，能加快电子/离子的传输，二维结构也有利于电子/离子的传输，表现出优异的电化学储锂性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电极材料，尤其涉及一种静电自组装二维ti3c2tx/(feni)xsy复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、金属硫化物(如(feni)xsy)常用作电池的电极材料，锂离子电池的负极容量相对较低，限制其能量密度等；采用金属硫化物(如(feni)xsy)作为锂离子电池的负极时，具有比容量高等优点，但也面临着电导率低、电极体积膨胀严重、循环寿命短等问题；

2、锂硫电池受到电导率低、多硫化锂中间体“穿梭”等问题制约。电极材料(如正极材料)是决定锂硫电池电化学性能的关键因素。因此，设计构筑高性能正极材料显得尤为重要。采用金属硫化物颗粒(如(feni)xsy)作为硫载体来制备复合硫电极，可提高硫载量，吸附多硫化锂中间体，从而提升锂硫电池电化学性能。然后，金属硫化物的电导率较低、纳米颗粒易团聚、体积膨胀严重等因素将造成锂硫电池倍率性能和循环稳定性较差等问题。

3、金属硫化物(如(feni)xsy)作为常用的电极材料，如何对金属硫化物材料进行改性使其克服在锂离子电池和锂硫电池上应用的缺陷显得尤为重要。

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【技术保护点】

1.一种静电自组装二维Ti3C2Tx/(FeNi)xSy复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种静电自组装二维Ti3C2Tx/(FeNi)xSy复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，HCl溶液的摩尔分数为8-10mol L-1，LiF和HCl溶液的质量比为3-6:80。

3.如权利要求2所述的一种静电自组装二维Ti3C2Tx/(FeNi)xSy复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，LiF和Ti3AlC2的质量比为1-4:2，刻蚀时搅拌速率为300～700rpm，刻蚀温度为30-50℃，刻蚀时间为24-48h。

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【技术特征摘要】

1.一种静电自组装二维ti3c2tx/(feni)xsy复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种静电自组装二维ti3c2tx/(feni)xsy复合材料的制备方法，其特征在于：步骤s1中，hcl溶液的摩尔分数为8-10mol l-1，lif和hcl溶液的质量比为3-6:80。

3.如权利要求2所述的一种静电自组装二维ti3c2tx/(feni)xsy复合材料的制备方法，其特征在于：步骤s1中，lif和ti3alc2的质量比为1-4:2，刻蚀时搅拌速率为300～700rpm，刻蚀温度为30-50℃，刻蚀时间为24-48h。

4.如权利要求3所述的一种静电自组装二维ti3c2tx/(feni)xsy复合材料的制备方法，其特征在于：步骤s1中，离心速率为3000～7000rpm，超声时间大于1h。

5.如权利要求1所述的一种静电自组装二维ti3c2tx/(feni)xsy复合材料的制备方法，其特征在于：步骤s2中，水热反应中，六水硝酸镍、九水硝酸铁和尿素的摩尔比为(1-6):1:...

【专利技术属性】
技术研发人员：金俊，邓贵胜，王欢文，汪锐，公衍生，贺贝贝，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：