[发明专利]一种容量高和循环稳定的电化学嵌脱镁离子电极及制备方法

权利要求书

1.一种容量高和循环稳定的电化学嵌脱镁离子电极，其特征在于该电极的活性物质为石墨烯纳米片与MoS₂的复合纳米材料，其余为乙炔黑和聚偏氟乙烯，各组分的质量百分比含量为：复合纳米材料活性物质75-85％，乙炔黑5-10％，聚偏氟乙烯10％，其中，复合纳米材料活性物质中石墨烯纳米片与MoS₂纳米材料的物质量之比为1∶1～4∶1。

2.权利要求1所述的一种容量高和循环稳定的电化学嵌脱镁离子电极，其特征在于制备方法包括以下步骤：

1)氧化石墨纳米片的制备：在0℃冰浴下，将0.015-0.072g石墨粉分散到20-25mL浓硫酸中，搅拌下加入KMnO₄，所加KMnO₄的质量是石墨的3-4倍，搅拌30-60分钟，温度上升至30-35℃左右，加入40-50ml去离子水，搅拌20-30分钟，加入10-15ml质量浓度30％的H₂O₂，搅拌5-20分钟，经过离心分离，用质量浓度5％HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到氧化石墨纳米片；

2)将钼酸盐溶解在去离子水中形成0.02～0.07M的溶液，加入L-半胱氨酸为硫源和还原剂，L-半胱氨酸与钼酸盐的物质量的比为5∶1～12∶1，再将按第1)步所制备得到的氧化石墨纳米片加入该溶液中，第1)步所用石墨原料物质的量与钼酸盐的物质量之比为1∶1～4∶1，超声处理1-2h，使氧化石墨纳米片充分分散在水热反应溶液中，将该混合物转入内衬聚四氟乙烯的水热反应釜中密封，在200-240℃反应20-36h，得到的产物用离心分离，并用去离子水和无水乙醇洗涤、干燥，最后在90％N₂-10％H₂氛围中800-1000℃热处理2h，得到石墨烯纳米片与MoS₂的复合纳米材料；

3)将石墨烯纳米片/MoS₂复合纳米材料作为电极的活性物质，与乙炔黑及质量浓度5％的聚偏氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮溶液在搅拌下充分混合调成均匀的糊状物，各组分质量百分比为：纳米复合材料活性物质75-85％，乙炔黑5-10％，聚偏氟乙烯10％，将该糊状物均匀地涂到作为集流体的铜箔上，干燥，滚压得到电极。

3.根据权利要求2所述的一种容量高和循环稳定的电化学嵌脱镁离子电极，其特征在于钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵。