本发明涉及用于超级电容器电极的mxene/mos2复合材料的制备技术。
背景技术：
超级电容器作为一种介于二次电池和传统电容器之间的储能设备，具有功率密度高、充放电速度快、循环稳定性好等优点。电极材料是直接影响超级电容器性能的首要因素。mxene和mos2均由于其独特的二维层状结构，可以为电解质离子提供快速扩散的通道，成为极具发展前景的超级电容器电极材料。但mxene在使用过程中会出现自堆垛的现象，使其表面不能被充分利用，并且阻碍电解质离子的快速传输，导致其理论容量相对较低。mos2虽然比容量高，但电导率较mxene低，使其倍率性能有限。因此通过静电自组装方法制备的mxene/mos2层状复合材料能够兼备mxene和mos2的优点，是一类理想的赝电容电极材料。然而，目前报道的自组装方法主要是将带有相反电荷的mos2和mxene分散液混合，使mos2和mxene通过静电作用相结合，从而形成mxene/mos2层状复合材料。该自组装方法可控性较差，难以精确控制mxene/mos2层状复合材料的层数与厚度。因此，本发明提出使用喷涂自组装方法制备mxene/mos2层状复合材料，通过使用喷枪将带有相反电荷的mos2和mxene分散液依次喷涂在基板上。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于超级电容器电极的mxene/mos2复合材料制备方法。
本发明是用于超级电容器电极的mxene/mos2复合材料制备方法，其步骤为：将单层mxene粉末超声分散于水中得到mxene分散液，加入聚乙烯亚氨，即pei溶液，得到带正电荷的mxene分散液；将单层mos2粉末分散在去离子水中并超声，得到单层mos2分散液；将带正电荷的mxene和带负电荷的mos2分散液依次喷涂于聚对苯二甲酸乙二酯，即pet基底上，干燥后得到用于超级电容器电极材料的mxene/mos2层状复合材料。
本发明的有益之处是：相较于传统的液相静电自组装，该方法有效地避免了自组装时的无序性，具有良好的可控性，不但能够使两种层状材料交替插层分布，而且能够精确控制复合材料的层数和厚度，是对目前已有自组装技术的重要革新和补充。
具体实施方式
本发明是用于超级电容器电极的mxene/mos2复合材料制备方法，其步骤为：将单层mxene粉末超声分散于水中得到mxene分散液，加入聚乙烯亚氨，即pei溶液，得到带正电荷的mxene分散液；将单层mos2粉末分散在去离子水中并超声，得到单层mos2分散液；将带正电荷的mxene和带负电荷的mos2分散液依次喷涂于聚对苯二甲酸乙二酯，即pet基底上，干燥后得到用于超级电容器电极材料的mxene/mos2层状复合材料。
以上所述的用于超级电容器电极的mxene/mos2复合材料制备方法，其具体步骤为：
（1）将30mgmxene粉末加入120ml去离子水中，超声1h得到mxene分散液；
（2）取120ml浓度为8mg/ml的pei水溶液，搅拌下将其加入步骤（1）得到的mxene分散液，60℃水浴12h；
（3）将步骤（2）所得分散液，在4000rad/min下离心洗涤，每次5min，直至上清液ph=7，得到带正电荷的mxene分散液；
（4）取100mg单层mos2粉末分散于50ml去离子水中，超声1h，得到mos2分散液；
（5）将用喷枪将步骤（3）和步骤（4）所得mxene和mos2分散液依次喷涂于pet基板上，60℃干燥24h，将pet基板剥离即可得到用于超级电容器电极材料的mxene/mos2层状复合材料。
以上所述的用于超级电容器电极的mxene/mos2复合材料制备方法，所说的mxene为ti3c2tx，，或者ti2ctx，或者v2ctx，或者mo3c2tx。
以上所述的用于超级电容器电极的mxene/mos2复合材料制备方法，所说的搅拌为磁力搅拌。
以上所述的用于超级电容器电极的mxene/mos2复合材料制备方法，使用德国schutzeka-2自动喷枪，使用喷枪的喷嘴口径为0.2mm和0.3mm。
以上所述的用于超级电容器电极的mxene/mos2复合材料制备方法，喷枪的雾化压力为4bar，或者4.5bar，或者5bar，或者5.5bar，或者6bar。
以上所述的用于超级电容器电极的mxene/mos2复合材料制备方法，喷涂时所使用pet基板的厚度为0.5mm。
实施例1：
（1）将30mgmxene粉末加入120ml去离子水中，超声1h得到mxene分散液；
（2）取120ml浓度为8mg/ml的pei水溶液，搅拌下将其加入步骤（1）得到的mxene分散液，60℃水浴12h；
（3）将步骤（2）所得分散液，在4000rad/min下离心洗涤，每次5min，直至上清液ph=7，得到带正电荷的mxene分散液；
（4）取100mg单层mos2粉末分散于50ml去离子水中，超声1h，得到mos2分散液；
（5）使用德国schutzeka-2自动喷枪，喷嘴口径为0.2mm，调节雾化压力为4bar，将步骤（3）和步骤（4）所得mxene和mos2分散液依次喷涂于pet基板上，60℃干燥24h，将pet基板剥离即可得到用于超级电容器电极材料的mxene/mos2层状复合材料。
实施例2：
（1）将30mgmxene粉末加入120ml去离子水中，超声1h得到mxene分散液；
（2）取120ml浓度为8mg/ml的pei水溶液，搅拌下将其加入步骤（1）得到的mxene分散液，60℃水浴12h；
（3）将步骤（2）所得分散液，在4000rad/min下离心洗涤，每次5min，直至上清液ph=7，得到带正电荷的mxene分散液；
（4）取100mg单层mos2粉末分散于50ml去离子水中，超声1h，得到mos2分散液；
（5）使用德国schutzeka-2自动喷枪，喷嘴口径为0.2mm，调节雾化压力为4.5bar，将步骤（3）和步骤（4）所得mxene和mos2分散液依次喷涂于pet基板上，60℃干燥24h，将pet基板剥离即可得到用于超级电容器电极材料的mxene/mos2层状复合材料。
实施例3：
（1）将30mgmxene粉末加入120ml去离子水中，超声1h得到mxene分散液；
（2）取120ml浓度为8mg/ml的pei水溶液，搅拌下将其加入步骤（1）得到的mxene分散液，60℃水浴12h；
（3）将步骤（2）所得分散液，在4000rad/min下离心洗涤，每次5min，直至上清液ph=7，得到带正电荷的mxene分散液；
（4）取100mg单层mos2粉末分散于50ml去离子水中，超声1h，得到mos2分散液；
（5）使用德国schutzeka-2自动喷枪，喷嘴口径为0.2mm，调节雾化压力为5bar，将步骤（3）和步骤（4）所得mxene和mos2分散液依次喷涂于pet基板上，60℃干燥24h，将pet基板剥离即可得到用于超级电容器电极材料的mxene/mos2层状复合材料。
实施例4：
（1）将30mgmxene粉末加入120ml去离子水中，超声1h得到mxene分散液；
（2）取120ml浓度为8mg/ml的pei水溶液，搅拌下将其加入步骤（1）得到的mxene分散液，60℃水浴12h；
（3）将步骤（2）所得分散液，在4000rad/min下离心洗涤，每次5min，直至上清液ph=7，得到带正电荷的mxene分散液；
（4）取100mg单层mos2粉末分散于50ml去离子水中，超声1h，得到mos2分散液；
（5）使用德国schutzeka-2自动喷枪，喷嘴口径为0.3mm，调节雾化压力为5.5bar，将步骤（3）和步骤（4）所得mxene和mos2分散液依次喷涂于pet基板上，60℃干燥24h，将pet基板剥离即可得到用于超级电容器电极材料的mxene/mos2层状复合材料。
实施例5：
（1）将30mgmxene粉末加入120ml去离子水中，超声1h得到mxene分散液；
（2）取120ml浓度为8mg/ml的pei水溶液，搅拌下将其加入步骤（1）得到的mxene分散液，60℃水浴12h；
（3）将步骤（2）所得分散液，在4000rad/min下离心洗涤，每次5min，直至上清液ph=7，得到带正电荷的mxene分散液；
（4）取100mg单层mos2粉末分散于50ml去离子水中，超声1h，得到mos2分散液；
（5）使用德国schutzeka-2自动喷枪，喷嘴口径为0.3mm，调节雾化压力为6bar，将步骤（3）和步骤（4）所得mxene和mos2分散液依次喷涂于pet基板上，60℃干燥24h，将pet基板剥离即可得到用于超级电容器电极材料的mxene/mos2层状复合材料。
以上所述为本发明实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的领域技术，均同理包括在本发明专利保护范围内。