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一种阴离子插层硫族化合物的相变材料及其制备方法和应用技术

技术编号:43333610 阅读:18 留言:0更新日期:2024-11-15 20:30
本发明专利技术涉及一种阴离子插层硫族化合物的相变材料及其制备方法和应用。本发明专利技术通过阴离子插层实现硫族化合物相变,具体来说,通过将非金属单质溶解在乙二胺中,形成阴离子前驱体溶液。将硫族化合物与阴离子前驱体溶液混合,并进行超声处理,使乙二胺携带的阴离子插层进入硫族化合物层间。这种方法不仅能够撑大硫族化合物的层间距,引发其从2H相到1T相的相变,还能保证材料的结构稳定性。通过X射线衍射、Raman光谱等手段表征相变结果。研究结果表明,阴离子插层法能够有效实现2H‑1T相变,并显著提升材料的导电性和电化学性能,作为锂离子负极材料高容量、大倍率和长循环的优异储锂性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电化学,尤其是涉及一种阴离子插层硫族化合物的相变材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、电动交通工具的快速发展对电池的安全性及能量密度提出了越来越高的要求。采用硫化物固态电解质的全固态锂电池由于其优越的安全性能、室温下的高离子电导率及长循环寿命成为极具潜力的发展对象。然而,对于全固态锂电池而言,其能量密度广泛受限于正极材料的理论比容量及正极材料与硫化物固态电解质间的固-固不良接触,因此开发高性能正极材料显得尤为重要。

2、硫族化合物,特别是二硫化钼(mos2)、二硫化钨(ws2)和二硫化锡(sns2),因其独特的层状结构和优异的物理化学性质,被广泛应用于锂离子电池、光催化、电催化等领域。在这些硫族化合物中,存在两种主要晶相:2h相和1t相。2h相是一种半导体相,具有较低的导电性和较高的化学稳定性;而1t相是一种金属相,具有优异的导电性,但相对较低的稳定性。传统上,通过碱金属离子(如锂、钠、钾等)的插层,可以实现硫族化合物从2h相到1t相的相变。然而,这种方法存在一定的局限性,包括插层过程复杂、插层离子易反应、相变后材料的结构稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种阴离子插层硫族化合物的相变材料的制备方法,其特征在于,通过乙二胺溶解非金属单质形成阴离子前驱体溶液,将阴离子前驱体溶液与硫族化合物混合,引发硫族化合物发生相变,得到阴离子插层硫族化合物的相变材料。

2.根据权利要求1所述的一种阴离子插层硫族化合物的相变材料的制备方法,其特征在于,阴离子前驱体溶液与硫族化合物混合后,使乙二胺携带的阴离子插层进入硫族化合物层间,撑大硫族化合物的二维层间距,同时引发硫族化合物发生相变,其中部分2H相转变为1T相,得到阴离子插层硫族化合物的相变材料。

3.根据权利要求1所述的一种阴离子插层硫族化合物的相变材料的制备方法,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种阴离子插层硫族化合物的相变材料的制备方法,其特征在于,通过乙二胺溶解非金属单质形成阴离子前驱体溶液,将阴离子前驱体溶液与硫族化合物混合,引发硫族化合物发生相变,得到阴离子插层硫族化合物的相变材料。

2.根据权利要求1所述的一种阴离子插层硫族化合物的相变材料的制备方法,其特征在于,阴离子前驱体溶液与硫族化合物混合后,使乙二胺携带的阴离子插层进入硫族化合物层间,撑大硫族化合物的二维层间距,同时引发硫族化合物发生相变,其中部分2h相转变为1t相,得到阴离子插层硫族化合物的相变材料。

3.根据权利要求1所述的一种阴离子插层硫族化合物的相变材料的制备方法,其特征在于,所述阴离子插层硫族化合物的相变材料的具体制备步骤如下:

4.根据权利要求3所述的一种阴离子插层硫族化合物的相变材料的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述非金属单质包括硫、磷和硒;

5.根据权利要求3所述的一种阴离子插层硫族化合物的相变材料的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述硫族...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨金虎廖柯璇贺婷孟瑞晋陈卢孟朔刘婷婷陆航张弛马杰
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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