sccm;
[0046]③反应结束后冷却至室温，该过程中始终通入Ar气，体积流量保持6sCCm;将产物用去离子水清洗3遍，在65°C条件下真空干燥llh，即得到产物Mo02。
[0047]2)Mo02-MoS2 的制备
[0048]①称取质量比m(Mo02: S) = 0.50:1.10的前驱体MoO2和S粉，混合均匀后置于瓷舟中，并将瓷舟置于管式气氛炉中；
[0049]②以S0CmirT1的升温速度升温至450°C，保温2.5h，反应过程中始终通入Ar气，体积流量保持60sccm;
[0050]③反应结束后冷却至室温，冷却过程中始终通入Ar气，体积流量保持eOsccm;将产物用去离子水清洗4遍，在65°C条件下真空干燥Ilh，即得到最终产物MoO2-MoS2,产物中MoS2的质量分数为70 %。
[0051 ] 实施例3
[0052]一种三维核壳结构MoO2-MoS2锂离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤:
[0053]I)前驱体MoO2的制备
[0054]①称取1.70g的MoO3置于瓷舟中，将瓷舟置于管式气氛炉中；
[0055]②以T0CmirT1的升温速度升温至500°C，保温2h，反应过程中始终通入混合气体(体积比V(H2:Ar) = l:1)，体积流量保持70sccm;
[0056]③反应结束后冷却至室温，该过程中始终通入Ar气，体积流量保持7sCCm;将产物用去离子水清洗4遍，在70°C条件下真空干燥10h，即得到产物Mo02。
[0057]2)Mo02-MoS2 的制备
[0058]①称取质量比m(Mo02:S) = 0.50:1.20的前驱体MoO2和S粉，混合均匀后置于瓷舟中，并将瓷舟置于管式气氛炉中；
[0059]②以T0CmirT1的升温速度升温至500°C，保温2h，反应过程中始终通入Ar气，体积流量保持70sccm;
[0060]③反应结束后冷却至室温，冷却过程中始终通入Ar气，体积流量保持70sCCm;将产物用去离子水清洗4遍，在70°C条件下真空干燥1h，即得到最终产物MoO2-MoS2,产物中MoS2的质量分数为80 %。
[0061 ] 实施例4
[0062]一种三维核壳结构MoO2-MoS2锂离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤:
[0063]I)前驱体MoO2的制备
[0064]①称取1.SOg的MoO3置于瓷舟中，将瓷舟置于管式气氛炉中；
[0065]②以S0CmirT1的升温速度升温至550°C，保温1.5h，反应过程中始终通入混合气体(体积比V(H2:Ar) = 1:1)，体积流量保持80sccm;
[0066]③反应结束后冷却至室温，该过程中始终通入Ar气，体积流量保持Ssccm;将产物用去离子水清洗5遍，在80°C条件下真空干燥9h，即得到产物Mo02。
[0067]2)Mo02-MoS2 的制备
[0068]①称取质量比m(Mo02:S) = 0.50:1.35的前驱体MoO2和S粉，混合均匀后置于瓷舟中，并将瓷舟置于管式气氛炉中；
[0069]②以S0CmirT1的升温速度升温至550°C，保温1.5h，反应过程中始终通入Ar气，体积流量保持80sccm;
[0070]③反应结束后冷却至室温，冷却过程中始终通入Ar气，体积流量保持SOsccm;将产物用去离子水清洗5遍，在80°C条件下真空干燥9h，即得到最终产物MoO2-MoS2,产物中MoS2的质量分数为90 %。
[0071]实施例5
[0072]一种三维核壳结构MoO2-MoS2锂离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤:
[0073]I)前驱体MoO2的制备
[0074]①称取2.0Og的MoO3置于瓷舟中，将瓷舟置于管式气氛炉中；
[0075]②以10°Cmin—1的升温速度升温至600°C，保温lh，反应过程中始终通入混合气体(体积比V(H2:Ar) = l:1)，体积流量保持lOOsccm;
[0076]③反应结束后冷却至室温，该过程中始终通入Ar气，体积流量保持1sccm;将产物用去离子水清洗6遍，在90°C条件下真空干燥8h，即得到产物Mo02。
[0077]2)Mo02-MoS2 的制备
[0078]①称取质量比m(Mo02:S) = 0.50:1.5的制备的MoO2和S粉，混合均匀后置于瓷舟中，并将瓷舟置于管式气氛炉中；
[0079]②以1aCmirT1的升温速度升温至600°C，保温lh，反应过程中始终通入Ar气，体积流量保持lOOsccm;
[0080]③反应结束后冷却至室温，冷却过程中始终通入Ar气，体积流量保持lOOsccm;将产物用去离子水清洗6遍，在60-90°C条件下真空干燥Sh，即得到最终产物为纯相MoS2，呈现凌乱的片状结构。
[0081 ] 参见图1，从图1可得，通过增加S粉的比例，可以制得纯相MoS2(蓝色曲线)，其XRD的衍射图谱中每一个衍射峰均可以MoS2标准卡片的衍射峰对应，表明其具有较好的结晶性和较高的纯度。
[0082]参见图3，从图3可得，纯相MoS2(蓝色曲线)放电比容量较低，循环稳定性较差，在10mA g—1电流密度条件下，首次放电比容量为489mAh g—1，经过80圈循环后，容量迅速衰减至37ImAh g—1O
[0083]综上所述，本发明方法设计思路新颖，通过固相反应，利用电导率高(8.8X 10—5 Ωcm)的MoO2为模板，在其表面原位生长MoS2纳米片，形成具有核壳结构的MoO2-MoS2复合材料，MoO2骨架起到结构支撑的作用，避免了片状的MoS2叠加，提高了材料的循环稳定性;提高了材料的导电性。同时此外，本发明制备过程简单易控，周期短，能耗低，产物的重复性高，产率大，有利于规模化生产。经该方法制得的MoO2-MoS2锂离子电池负极材料具有三维核壳结构，放电比容量高，循环稳定性好。
【主权项】
1.一种三维核壳结构MoO2-MoS2锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将原料MoO3,以5?10°C/min的升温速度，自室温起升温至400?600°C，保温I?3h，保温反应过程中始终通入混合气体； 2)保温反应结束后，冷却至室温，并将制得的产物清洗、干燥，制得前驱体MoO2,冷却过程在氩气气氛中进行； 3)将MoO2和S粉按0.5: (I?1.5)的质量比，混合均匀后，以5?10°C/min的升温速度，自室温起升温至400?600°C，保温I?3h，保温反应过程中始终通入氩气； 4)保温反应结束后，冷却至室温，并将制得的产物清洗、干燥，制得三维核壳结构MoO2-MoS2锂离子电池负极材料;冷却过程在氩气气氛中进行。2.根据权利要求1所述的三维核壳结构MoO2-MoS2锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤I)所述的混合气体由氢气与氩气按体积比为1:1混合而成。3.根据权利要求1或2所述的三维核壳结构MoO2-MoS2锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤I)通入混合气体时，混合气体的体积流量保持在50?lOOsccm。4.根据权利要求1所述的三维核壳结构MoO2-MoS2锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤2)冷却过程中通入氩气的体积流量保持在5?I Os ccm。5.根据权利要求1所述的三维核壳结构MoO2-MoS2.离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤3)保温反应过程中始终通入氩气的体积流量保持在50?lOOsccm。6.根据权利要求1所述的三维核壳结构MoO2-MoS2锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤4)冷却过程中通入氩气的体积流量保持在50?I OOs ccm。7.根据权利要求1所述的三维核壳结构MoO2-MoS2.离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤2)和步骤4)所述的清洗、干燥，均是将制得的产物用去离子水清洗3?6遍，然后在60?90°C下，真空干燥8?12h。8.根据权利要求1所述的三维核壳结构MoO2-MoS2锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤I)和步骤3)所述的保温反应，均是将反应物置于瓷舟中，然后将瓷舟置于管式气氛炉中进行反应。9.采取权利要求1?8中任意一项所述的方法制得的三维核壳结构MoO2-MoS2锂离子电池负极材料。10.根据权利要求9所述的三维核壳结构MoO2-MoS2锂离子电池负极材料，其特征在于，三维核壳结构MoO2-MoS2锂离子电池负极材料中,MoS2的质量分数为60?95%。
【专利摘要】本发明公开了一种三维核壳结构MoO2-MoS2锂离子电池负极材料及其制备方法，属于锂离子电池电极材料制备技术领域。本发明首先制备出MoO2前驱体，然后通过固相原位合成法在MoO2表面直接生长MoS2纳米片，制备出具有三维核壳结构的MoO2-MoS2复合材料，原位合成法直接在前驱体表面通过化学反应合成具有核壳结构的复合材料，MoO2骨架起到结构支撑的作用，避免了片状的MoS2叠加，提高了材料的循环稳定性和导电性。本发明制备方法简单，过程易控，制备周期短，产物的重复性高，均一性好，有利于规模化生产。经本发明方法制得的MoO2-MoS2表现出优异的导电性、循环稳定性和高的放电比容量，能够作为锂离子电池负极材料广泛使用。
【IPC分类】H01M4/58, H01M4/1397, H01M4/1391, H01M10/0525, H01M4/48
【公开号】CN105514403
【申请号】CN201610020486
【发明人】许占位, 沈学涛, 孔硌, 黄剑锋, 曹丽云, 李嘉胤, 欧阳海波, 乔晓宁
【申请人】陕西科技大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月13日