[发明专利]一种类金属石墨烯负极材料的制备方法及电池

说明书

本发明公开了一种类金属石墨烯负极材料的制备方法及电池，其中所述方法包括以下步骤：制备氧化石墨烯；将制备得到的氧化石墨烯与钼酸铵进行混合处理；将混合物进行水热反应制备得到具有分层三维结构的1T‑MoS₂/石墨烯复合材料。其所述1T‑MoS₂/石墨烯复合材料为原子级和界面良好的夹层状三层纳米结构；所述1T‑MoS₂/石墨烯复合材料为垂直堆叠的超薄二维层状石墨烯片/二维1T‑MoS₂分层异质材料。所述1T‑MoS₂/石墨烯复合材料作为锂/钠离子电池和锂/钠双离子电池负极材料具有很高的可逆容量，超长的循环寿命，优异的库仑效率和较高的倍率性能。

技术领域

本发明涉及电池等技术领域，尤其涉及一种类金属石墨烯负极材料的制备方法及电池。

背景技术

由于传统化石能源不断的消耗和严重的全球环境问题，开发绿色和可持续能源日益重要。目前诸如金属离子电池，金属空气电池，金属硫化物电池和双离子电池等各种有希望的储能装置已经被发明。而且一直致力于对具有高容量和优异导电性的电极材料的研究，以取代目前最先进的石墨负极材料，因为石墨负极材料理论容量低(372mAh g^-1)和可逆容量有限。二硫化钼(MoS₂)是一种典型的低成本二维材料，因为MoS₂具有与石墨相同的层状结构和高锂/钠储存容量(670mAhg^-1)。然而，MoS₂的导电性太低。同时，在电池充放电循环过程中其积累了大量的应变。这些都阻碍了其在储能领域的应用。

目前已经开展了大量的研究来改善MoS₂电极的电化学性能，例如合成纳米结构MoS₂和用导电聚合物或碳结合MoS₂形成纳米复合材料。然而，这些基于MoS₂的纳米复合材料的电导率仍然很低。因此，非常有必要开发具有优异导电性的新型MoS₂基纳米复合材料。众所周知，1T-MoS₂是金属的，具有优异的导电性(比2H相高107倍)。因此，1T-MoS₂是潜在的好候选材料。

发明内容

为解决目前锂/钠离子电池、锂/钠双离子电池存在的石墨负极容量较低等问题。本发明提供了一种类金属石墨烯负极材料的制备方法及电池，1T-MoS₂/石墨烯复合材料为原子级和界面良好的夹层状三层纳米结构；所述1T-MoS₂/石墨烯复合材料为垂直堆叠的超薄二维层状石墨烯片/二维1T-MoS₂分层异质材料。所述1T-MoS₂/石墨烯复合材料作为锂/钠离子电池和锂/钠双离子电池负极材料具有很高的可逆容量，超长的循环寿命，优异的库仑效率和较高的倍率性能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种类金属石墨烯负极材料的制备方法，包括以下步骤：

制备氧化石墨烯；

将制备得到的氧化石墨烯与钼酸铵进行混合处理；

将混合物进行水热反应制备得到具有分层三维结构的1T-MoS₂/石墨烯复合材料。