钼基化合物纳米球修饰石墨碳材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开钼基化合物纳米球修饰石墨碳材料及制备方法与在锂硫电池正极的应用，钼基化合物修饰石墨碳材料定义为MoX‑GC，GC为高度石墨化的碳基体，MoX为MoO<subgt;3</subgt;、MoN、MoS<subgt;2</subgt;、Mo<subgt;2</subgt;C中的一种或任意两种，总金属元素的质量与所有元素质量的百分比为0.1%~30%。制备方法为将商用碳基材料均匀分散在水溶液中；制备钼氧化物/钼硫化物修饰的碳基材料；水热条件下在碳基体上自组装成纳米钼氧化物/钼硫化物；在惰性气体氛围下得到不同钼基化合物修饰的高度石墨化的碳基材料，成本低、简单易行、适用范围广。不同钼基化合物展现出的固硫和催化双功能显著提升锂硫电池的反应动力学，有望发挥出高载量下的超稳定循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钼基化合物纳米球修饰石墨碳材料及其制备方法与在锂硫电池中的应用，属于电池材料。

技术介绍

1、锂硫电池兼具高理论比容量、低原料成本和环境友好等优势，是后锂离子时代极具应用前景的电化学储能技术。硫正极作为锂硫电池高能量密度的关键成分，却存在本征导电性弱，循环中活性物质流失导致可逆性差，极大地削弱锂硫电池的实用化性能。因此，开发先进的硫正极载体是提升锂硫电池性能的关键。石墨化程度高的碳基材料（石墨烯和碳纳米管）不仅已经实现了产业化生产，而且快的电子迁移和优的机械韧性、与硫单质耦合性强，满足成为硫正极载体材料的必须条件。然而，以石墨烯和碳纳米管为典型代表的高导电的碳基材料缺少功能化位点，无法有效约束中间相多硫化锂的溶解，硫的不可逆流失问题依然存在。同时多硫化物转化的缓慢动力学，导致严重的中间相损失，低库仑效率，长循环时的可逆容量衰减严重。

2、面对锂硫电化学多相/多状态/多电子的反应中存在的上述问题，如何在高导电的石墨碳基材料载体进行的修饰优化，全面提升锂硫电池的综合性能，至今仍是难点。本专利技术由此而来。>

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钼基化合物纳米球修饰石墨碳材料，其特征在于，所述的钼基化合物纳米球修饰石墨碳材料定义为MoX-GC，且其中的石墨碳材料为石墨烯、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管的一种或任意两种，定义为GC，MoX为MoO3、MoN、MoS2、和Mo2C中的一种或者任意两种；MoX-GC中，总金属元素的质量与所有元素质量的百分比为0.1%~30%。

2.根据权利要求1所述的钼基化合物纳米球修饰石墨碳材料，其特征在于，不同的钼基化合物纳米球修饰石墨碳材料作为储硫正极，均能够在5 mg/cm2的高面积载量下4C的电流密度充放电稳定循环850个周期以上。

3.一种钼基化合物纳米球修饰石...

【技术特征摘要】

1.一种钼基化合物纳米球修饰石墨碳材料，其特征在于，所述的钼基化合物纳米球修饰石墨碳材料定义为mox-gc，且其中的石墨碳材料为石墨烯、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管的一种或任意两种，定义为gc，mox为moo3、mon、mos2、和mo2c中的一种或者任意两种；mox-gc中，总金属元素的质量与所有元素质量的百分比为0.1%~30%。

2.根据权利要求1所述的钼基化合物纳米球修饰石墨碳材料，其特征在于，不同的钼基化合物纳米球修饰石墨碳材料作为储硫正极，均能够在5 mg/cm2的高面积载量下4c的电流密度充放电稳定循环850个周期以上。

3.一种钼基化合物纳米球修饰石墨碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，在步骤1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汉鼎，霍云龙，谭文长，王璇，
申请(专利权)人：深港产学研基地北京大学香港科技大学深圳研修院，
类型：发明
国别省市：