一种由VS2纳米片组成的分等级结构球的制备方法及应用与流程

本发明属于钠离子电池领域，具体涉及一种由vs2纳米片组成的分等级结构球的制备及作为钠离子电池负极材料的应用。

背景技术：

迄今为止，锂离子电池已经得到了广泛的应用，然而锂资源匮乏，相比之下，金属钠储量丰富而且价格低廉。因此钠离子电池成为一种潜在的替代锂电池的新型电池。然而，钠离子电池中钠离子的半径较大，又会引起较大的体积膨胀和较低的能量密度等问题。据此开发合适的钠离子负极材料,已然已成为科研工作者的首要任务和现代社会的迫切需要。

目前还未有的vs2纳米片组成的分等级结构球的制备的相关专利报道。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种由vs2纳米片组成的分等级结构球的制备及作为钠离子电池负极材料的应用，采用简单的一步水热法制备出由vs2纳米片组成分等级球。由于vs2具有金属特性，而且超薄的纳米片可以有效的缩短离子的传输路。电化学研究结果表明，在电流密度为2a/g下，循环1000圈后，其比容量维持在560mah/g。同时，在图3的倍率性能中，当电流重新回到0.2a/g,容量重新回到了之前的容量，表明了电化学性能稳定。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

由vs2纳米片组成的vs2分等级结构球的制备方法：将0.35gvo(acac)2,0.2gch3csnh2和0.1g葡萄糖依次放进35ml(ch2oh)2中并搅拌1小时。然后放进200℃烘箱中反应24小时后取出，待其冷却至室温。离心，并用乙醇和去离子水洗涤数遍，放进70℃真空烘箱烘干，获得最终产物。这样就获得了由vs2纳米片组成的vs2分等级结构球。

钠电池的组装：按质量比：vs2分等级结构球：乙炔黑：羟甲基纤维素=7:2:1混合均匀后涂布在铜箔上做负极，参比电极和对电极均为钠，电解质为1mnaso3cf3的二甘醇二甲醚溶液，钠电池组装所有操作均在手套箱中进行。

本发明的显著优点在于：由于vs2具有金属特性，而且超薄的纳米片可以有效的缩短离子的传输路。电化学研究结果表明，在电流密度为2a/g下，循环1000圈后，其比容量维持在560mah/g。同时，在图3的倍率性能中，当电流重新回到0.2a/g,容量重新回到了之前的容量，表明了的电化学性能稳定。由于vs2分等级结构球是由超薄纳米片（<5nm）自组装形成的，其三维的多孔结构特性有助于电解液的扩散以及抑制纳米片在充放电过程中团聚，维持电化学性能的稳定，而且其超薄的纳米片也有利于缩短钠离子的传输路径。

附图说明

图1是vs2分等级结构球的扫描电镜图；由图1可知，vs2具有分等级结构的球形形貌。

图2是vs2分等级结构球在2a/g的电流密度下的长循环性能图；由图2可知，在电流密度为2a/g下，循环1000圈后，其比容量维持在560mah/g。

图3是vs2分等级结构球的倍率性能图；由图3可知，当电流重新回到0.2a/g,容量重新回到了之前的容量，表明了vs2分等级结构球的电化学性能稳定。

具体实施方式

本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例。

实施例1

一种由vs2纳米片组成的分等级结构球的制备方法，包括以下步骤：

将0.35gvo(acac)2,0.2gch3csnh2和0.1g葡萄糖依次放进35ml(ch2oh)2中并搅拌1小时，然后放进200℃烘箱中反应24小时后取出，待其冷却至室温，离心，并用乙醇和去离子水洗涤数遍，放进70℃真空烘箱烘干，得到由vs2纳米片组成的vs2分等级结构球。

所述vs2分等级结构球作为负极材料在钠离子电池中的应用，该钠离子电池的组装：按质量比：vs2分等级结构球：乙炔黑：羟甲基纤维素=7:2:1混合均匀后涂布在铜箔上做负极，参比电极和对电极均为钠，电解质为1mnaso3cf3的二甘醇二甲醚溶液，钠离子电池组装所有操作均在手套箱中进行。

图1是vs2分等级结构球的扫描电镜图；由图1可知，vs2具有分等级结构的球形形貌。图2是vs2分等级结构球在2a/g的电流密度下的长循环性能图；由图2可知，在电流密度为2a/g下，循环1000圈后，其比容量维持在560mah/g。图3是vs2分等级结构球的倍率性能图；由图3可知，当电流重新回到0.2a/g,容量重新回到了之前的容量，表明了vs2分等级结构球的电化学性能稳定。图2和图3展现出vs2分等级结构球具有良好的循环稳定性和倍率性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种由VS2纳米片组成的分等级结构球的制备及作为钠离子电池负极材料的应用，采用简单的一步水热法制备出由VS2纳米片组成分等级球。由于VS2具有金属特性，而且超薄的纳米片可以有效的缩短离子的传输路。电化学研究结果表明，在电流密度为2 A/g下，循环1000圈后，其比容量维持在560 mAh/g，具有良好的循环稳定性和倍率性能。

技术研发人员：魏明灯;王建标
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：2018.10.29
技术公布日：2019.01.15