二维过渡族金属碳（氮）化物与纳米硫颗粒复合材料及其制备和应用的制作方法

技术特征：

1.一种二维过渡族金属碳(氮)化物与纳米硫颗粒复合材料，其特征在于：该复合材料由二维过渡族金属碳(氮)化物MXene纳米片与纳米硫颗粒构成，为还原生成的纳米硫颗粒原位生长在二维过渡族金属碳(氮)化物MXene纳米片表面，表示为S@MXene。

2.如权利要求1所述的二维过渡族金属碳(氮)化物与纳米硫颗粒复合材料,其特征在于：纳米硫颗粒尺寸为20～500nm，硫在S@MXene中的质量含量为10～80wt％。

3.如权利要求1所述的二维过渡族金属碳(氮)化物与纳米硫颗粒复合材料,其特征在于：所述的二维过渡族金属碳(氮)化物MXene为：Ti₃C₂T_x、Ti₂CT_x、Ti₃CNT_x、(Ti_0.5,Nb_0.5)₂CT_x、(V_0.5,Cr_0.5)₃C₂T_x、Ta₄C₃T_x、V₂CT_x、Nb₂CT_x、Nb₄C₃T_x、(Nb_0.8,Ti_0.2)₄C₃T_x、(Nb_0.8,Zr_0.2)₄C₃T_x、Mo₂TiC₂T_x、Mo₂Ti₂C₃T_x、Mo₂CT_x、Cr₂TiC₂T_x、Zr₃C₂T_x或Ti₄N₃T_x。

4.一种制备如权利要求1所述的二维过渡族金属碳(氮)化物与纳米硫颗粒复合材料，其具体步骤如下：

1)将多硫化钠或硫代硫酸钠溶液与二维过渡族金属碳(氮)化物MXene纳米片悬浮液混合，得混合悬浮液；

2)在磁力搅拌的同时将甲酸溶液滴加到步骤1)制得的混合悬浮液中；

3)反应后采用氨水中和至悬浮液pH＝6.5～7.3后离心；

4)将离心得到的沉淀物用去离子水洗涤、离心得到二维过渡族金属碳(氮)化物与纳米硫颗粒复合材料。

5.根据要求4所述的方法，其特征在于所述的二维过渡族金属碳(氮)化物MXene纳米片悬浮液由以下方法制备得到，其具体步骤为：将LiF溶解在盐酸中，然后将三元层状化合物MAX粉加入上述溶液中，在30～40℃下搅拌反应，反应产物采用乙醇洗涤离心至上层清夜pH值为6.2～6.5，将干燥后的固体样品加入去离子水中，在流动氩气保护下超声剥离，然后离心得到少层或单层的二维过渡族金属碳(氮)化物MXene纳米片悬浮液；悬浮液浓度为0.2～1.5mg/ml。

6.根据要求5所述的方法，其特征在于30～40℃下搅拌反应的搅拌速率为200-500rpm，搅拌时间为6～24h；所述的超声剥离的超声频率为40-100kHz，超声剥离的时间为0.5～1.5h；超声剥离后离心的转速为2500～4000rpm，离心时间为0.5～1.5h。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于：硫代硫酸钠或多硫化钠溶液的浓度为0.2～1mol/L；甲酸浓度为1～3mol/L，甲酸的滴加速率为0.1～0.3ml/秒，直到溶液全部转变为乳白色后，继续滴加至pH为6～6.8，然后用氨水中和；所用氨水浓度为0.2～1mol/L。

8.一种如权利要求1所述的一种二维过渡族金属碳(氮)化物与纳米硫颗粒复合材料在锂硫电池正极中的应用。