[发明专利]一种电池材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种电池材料，其特征在于：其所用原料以质量百分比计包括下述组分：

碳质材料50％～70％；

少层二硫化钼5％～25％；

高电池容量材料0.001％～25％；

所述电池材料通过下述步骤制备：

按设定比例配取各组分；混合均匀后，得到所述电池材料；

所述少层二硫化钼组分的制备方法包括下述步骤：

步骤一：辉钼矿的机械剥离

以辉钼矿粉为原料，采用均质机和/或超声波进行辉钼矿的剥层处理，得到二硫化钼粉末；所得二硫化钼粉末经干燥处理后制备成电极片；

步骤二：辉钼矿悬浮液的电化学剥层

将步骤一所得电极片进行电化学剥层，得到含少层二硫化钼的悬浮液，含少层二硫化钼的悬浮液经洗涤、分离、干燥后得到少层二硫化钼；

所述碳质材料选自碳纳米球、碳纳米管、石墨烯、石墨粉中的一种或几种；

所述高电池容量材料选自硅粉、锗粉、氧化亚硅、锡粉中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的一种电池材料，其特征在于：

所述碳纳米球的粒度为2nm～1nm，碳纳米管的管径为2nm～100nm、长度为1μm～20μm，石墨烯的厚度为0.35nm～10nm，石墨粉的粒度为0.1μm～5.0μm；

所述少层二硫化钼的粒度为10nm～5μm；

所述高电池容量材料的粒度为0.1～10μm。

3.根据权利要求1所述的一种电池材料，其特征在于：

步骤一中，辉钼矿粉的粒度为10μm-100μm；

步骤一中，以辉钼矿粉为原料，加入溶剂调浆得到辉钼矿粉的质量百分浓度为0.5％～8％浆料，然后采用均质机和/或超声波进行辉钼矿的剥层处理，得到二硫化钼粉末。

4.根据权利要求1所述的一种电池材料，其特征在于：

步骤一中，均质机工作时，控制剪切速率在50000s^-1～200000s^-1；

采用超声波进行辉钼矿的剥层处理时，控制超声波的频率为50kHz～180kHz，超声功率为300W～3000W。

5.根据权利要求1所述的一种电池材料，其特征在于：

步骤一中，剥层处理时，控制浆料的温度为20℃～90℃、时间为0.5h～6h。

6.根据权利要求1所述的一种电池材料，其特征在于：步骤二中，以步骤一所得电极为阴极、以铂片为对电极、以含锂或钠的有机溶液为电解液，采用电源电流的频率在0Hz～100Hz，使电解液中恒电势在-5V～-30V，处理2h～10h，进行二硫化钼的插层处理和电化学剥层，得到含少层二硫化钼的悬浮液，含少层二硫化钼的悬浮液经洗涤、分离、干燥后得到少层二硫化钼；

所述含锂或钠的有机溶液选自正丁基锂、叔丁基锂、仲丁基锂、六氟磷酸锂/碳酸丙烯脂电解液、高氯酸钠/碳酸丙烯脂电解液，高氯酸钠/碳酸二乙脂电解液，六氟磷酸钠/碳酸丙烯脂电解液，六氟磷酸钠/碳酸二乙脂电解液等中的一种或多种。

7.一种如权利要求1-3任意一项所述电池材料的应用，其特征在于：所述应用包括将所述电池材料用于锂离子电池、锂离子超级电容器、钠离子电池、钠离子超级电容器以及水性电容器中。