在体积比为3:2的辛胺和乙醇的混合溶液中；
[0035]2)将步骤I)所得混合溶液在200°C恒温条件下进行水热反应22h，待混合溶液冷却至室温后过滤得固体产物，用乙醇和去离子水清洗固体产物各3次，将所得产物在60°C真空条件下干燥8h即得粉末产品，所述粉末产品为表面包覆辛胺的纳米片有序组装的MoS2纳米管；
[0036]3)将步骤2)所得粉末产品以10°C /min的速率升温至600°C，恒温2h，冷却至室温，得到C/MoS2复合材料，即得到原位碳包覆由纳米片有序组装的二硫化钼纳米管。
[0037]对实施例1得到的复合材料分别进行微观场发射扫描以及X射线衍射分析和拉曼光谱分析:
[0038]图1为原位碳包覆由纳米片有序组装的二硫化钼纳米管的场发射扫描电镜图，左上角插入图为局部放大图，由图可以看出纳米结构复合材料形貌均一，长度约3 μπι，直径约为200nm，管壁厚约50nm，由表面包覆无定型碳的纳米片组装而成，其纳米片的厚度约7nm。
[0039]图2中a为原位碳包覆由纳米片有序组装的二硫化钼纳米管的X射线衍射图谱，与编号为37-1492的标准PDF卡片完全吻合，表明物相纯净。图2中b为拉曼光谱图，从拉曼光谱测试出碳的特征峰，表明无定型碳均匀包覆在由纳米片有序组装的二硫化钼纳米管表面。
[0040]应用实施例1 (:/^032复合材料作为锂离子电极材料
[0041]1、锂离子电池装配:
[0042]电极制备:将实施例1所得产物与导电乙炔黑和粘结剂PVDF按质量比(70:20:10)混合，加入一定量1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，充分研磨成糊状，将其均匀涂布在直径14mm，厚约9 μπι的铜箔上，然后120°C真空干燥12h。冷却后，取出备用。
[0043]电池装配:将所得电极片转移至充满氩气的手套箱中，采用CR2025型扣式电池壳，直径16mm金属锂片作为对电极，Celgard 2325型聚丙烯薄膜作为隔膜，溶解有IMLiPF6的EC和DEC (体积比1:1)的混合液作为电解液。组装完成的电池静置1h待测。
[0044]I1、性能测试
[0045]性能测试在Land测试系统上进行。电压窗口为0.05?3V，电流密度为100mA/g。图3表示应用于锂离子电池在100mA/g电流密度下的循环性能图。其中I代表样品，II代表样品商业化MoS2，从图中可看出本发明样品在放电50圈后容量亮仍保持在100mAh g 1左右，相比于商业的二硫化钼表现出了更优异的比容量和循环稳定性。
[0046]应用实施例2 (:/^032复合材料作为钠离子电极材料
[0047]1、钠离子电池装配:
[0048]电极制备:将实施例2所得产物与导电乙炔黑和粘结剂PVDF按质量比(70:20:10)混合，加入一定量1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，充分研磨成糊状，将其均匀涂布在直径14mm，厚约9 μπι的铜箔上，然后120°C真空干燥12h。冷却后，取出备用。
[0049]电池装配:以上述电极片为正极，金属钠为负极，聚丙稀微孔膜(Celgard 2400)为隔膜，以lmol/L NaClO4S NaPF6电解质溶解于混合溶剂碳酸乙稀酯(EC，C 3H403)与碳酸二甲酷(DMC，C3H6O3)的电解液(体积比为1:1)，在充满Ar的手套箱中组装成电池。
[0050]I1、性能测试
[0051]性能测试在Land测试系统上进行。电压窗口为0.05?3V，电流密度为100mA/g。图4表示(:/^052复合材料应用于钠离子电池在50mA/g恒流下的充放电曲线，获得548mAh/g的良好的放电容量。
[0052]从以上实施例和应用实施例可看出:本发明以溶剂为碳源原位碳包覆由纳米片有序组装的二硫化钼纳米管。原位碳包覆由纳米片有序组装的二硫化钼纳米管的合成方法操作简便，采用溶剂热方法，一步反应合成，原料为化学性质稳定的(NH4) 6Μο7024.4Η20和S粉，方法简单、易操作、成本低、产率高，所获得的产物形貌均一且表面的碳包覆均匀。将原位碳包覆由纳米片有序组装的二硫化钼纳米管应用于锂离子电池和钠离子电池，表现出了优异的电化学性能。
[0053]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1.一种C/MoS2复合材料的制备方法，其特征在于，步骤如下: 1)按摩尔比范围1:16?1:24将(NH4)6Μο7024.4Η20和S粉均匀分散在体积比为1:1?3:2的辛胺和乙醇的混合溶液中； 2)将步骤I)所得混合溶液在180°C?240°C恒温条件下进行水热反应23?25h，待混合溶液冷却至20?25°C后过滤得固体产物，用乙醇和去离子水清洗固体产物，将所得产物在60°C?120°C真空条件下干燥8h?24h，即得粉末产品，所述粉末产品为表面包覆辛胺的由纳米片有序组装的MoS2纳米管； 3)将步骤2)所得粉末产品在氮气保护氛围中以2?10°C/min的速率升温，升至450°C?800°C，恒温Ih?4h，冷却至室温，得到C/MoS2复合材料。2.根据权利要求1所述C/MoS2复合材料的制备方法，其特征在于，步骤I)中所述(MM)6Mo7O24.4H20和S粉的摩尔比为1:16，所述辛胺和乙醇的体积比为1:1。3.根据权利要求1所述C/MoS2复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述水热反应时间为24h。4.根据权利要求1所述C/MoS2复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中将所得产物在100°C真空条件下干燥12h。5.根据权利要求1所述C/MoS2复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中将所得粉末产品以5°C /min的速率升温，升至800°C，恒温2h。6.由权利要求1所述制备方法所得C/MoS2复合材料。7.权利要求6所述C/MoS2复合材料作为锂离子电池电极材料的应用。8.权利要求6所述C/MoS2复合材料作为钠离子电池电极材料的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种C/MoS2复合材料的制备方法及其产品和电化学应用，本发明首次以溶剂为碳源原位碳包覆由纳米片有序组装的二硫化钼纳米管，原料为化学性质稳定的S粉和(NH4)6Mo7O24·4H2O，以及以辛烷和乙醇作为溶剂，采用溶剂热方法，一步反应合成。该合成方法操作简便，成本低、产率高，所获得的产物形貌均一且表面的碳包覆均匀，可大规模生产。本发明将原位碳包覆由纳米片有序组装的二硫化钼纳米管应用于锂离子电池和钠离子电池，表现出了优异的电化学性能。
【IPC分类】H01M4/36, B82B1/00, H01M4/58, H01M10/0525, H01M4/62, H01M10/054
【公开号】CN105161692
【申请号】CN201510692438
【发明人】徐茂文, 易凤莲
【申请人】西南大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年10月23日