[发明专利]一种二碲化钼电化学储能材料、制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种二碲化钼电化学储能材料，所述材料为亚稳态的二碲化钼，其表达式为1T’‑MoTe₂，形貌为超薄纳米片组装的纳米花结构或纳米球结构。本发明还提供了该材料的制备方法和应用，采用油胺为还原剂，六羰基钼或五氯化钼为钼的前驱物，一定温度下注入碲‑三辛基膦前驱体，通过调控反应温度和反应时间，从而制备出尺寸均一、形状规整的亚稳态六方相二碲化钼纳米花结构或纳米球状结构。该类材料表现出优异的超级电容器储能性能，适用于新能源开发领域。

技术领域

本发明属于新能源纳米材料合成及电化学技术领域，具体地说，涉及一种二碲化钼电化学储能材料、制备方法及其应用。

背景技术

能源是人类社会存在和发展的重要物质基础，随着社会的发展，能源危机和环境污染是21世纪全球面临的突出问题，成为阻碍经济和社会发展的主要问题。能源问题已经成为各个国家亟待解决的焦点议题，越来越多的国家将目光投向高效、环保的新能源领域。超级电容器作为一种新型储能装备引起了广大研究者的广泛关注，它具有功率密度大，充电时间短、循环性能高、安全性能高等优点，但是我国在超级电容器领域明显落后于世界水平，所以我们亟待研究更加高效的电容器材料，赶超世界水平。

过渡金属硫族化合物由于其特殊的物理化学性质使其在半导体材料、催化剂载体、电子器件、电化学储能等领域发挥了不可替代的作用。尤其是制备高比表面积、多缺陷及形貌尺寸均匀的过渡金属硫族化合物更是广大研究者的目标。但是，现如今人们对于过渡金属硫族化合物的研究还大多数还是停留在比较有代表性的硫化物和硒化物，对于碲化物的合成和研究尤其在超级电容器的应用方面几乎还处于空白。

因此，制备理想的新型过渡金属碲化物材料作为电化学储能材料的研究是该领域具有挑战性的新课题。

发明内容

本发明提供了一种二碲化钼电化学储能材料的合成及其应用，解决了目前没有关于二碲化钼超级电容器材料方面应用的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一方面，本发明提供了一种二碲化钼电化学储能材料，所述材料为亚稳态六方相的二碲化钼，其表达式为1T’-MoTe₂，形貌为超薄纳米片组装的纳米花结构或纳米球结构。

另一方面，本发明还提供了上述二碲化钼电化学储能材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）利用加热溶解的方法制备Te-TOP前驱体；

（2）通过低温注入前驱体于Mo-油胺混合液的方法制备1T’-MoTe₂。

进一步地，上述二碲化钼电化学储能材料具体制备步骤如下：

（1）0.5-1.5 mol/L Te-TOP前驱体的制备：将一定质量单质碲加入到装有一定体积三辛基膦的圆底烧瓶中，在100-120 ℃下搅拌溶解5-10 h，制备浓度为0.5-1.5 mol/L的Te-TOP 前驱体；

（2）在三口圆底烧瓶中加入0.1-0.5 mmol钼的前驱物和10-20 mL油胺，搅拌状态下升温至80-120 ℃，真空除气30 min以上，氩气气氛下注入一定体积步骤（1）合成的Te-TOP前驱体，使反应体系中Te与Mo的原子比大于等于2，随后，在氩气保护下升温至300-320℃，反应1.5-3 h，反应结束后冷却至室温，加入甲苯和无水乙醇的混合溶剂洗涤三次，最后分散于乙醇中，即得到超薄纳米片组装的二碲化钼纳米花结构或纳米球结构。

进一步地，所述步骤（2）中的钼的前驱物为六羰基钼或五氯化钼中的一种。通常，以六羰基钼为钼的前驱物时，得到的是亚稳态六方相二碲化钼纳米花结构；以五氯化钼为钼的前驱物时，得到的则是亚稳态六方相二碲化钼纳米球状结构。

上述二碲化钼电化学储能材料在超级电容器方面的应用。