[发明专利]六方三氧化钼纳米棒的制备方法

说明书

根据本公开的制备方法通过使用水溶性纤维素，即使不应用高温高压条件下的水热合成，在大气压力下的低温析出反应中也容易地制备具有纳米棒形状的六方三氧化钼(h‑MoO₃)。由此制备的六方三氧化钼(h‑MoO₃)纳米棒可以与碳类导电材料如碳纳米纤维适当地混合，由此可以有效地用作用于赝电容器的阳极材料。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月24日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0158922的权益，该专利申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。

本公开涉及一种六方三氧化钼纳米棒的制备方法。

背景技术

超级电容器是储能装置，具有从小到大的范围的各种应用，并且特征在于功率密度高、充电和放电循环快以及充电和放电循环寿命长。在超级电容器中，赝电容器使用金属氧化物作为电极材料。近来，已经对具有宽工作电压范围的三氧化钼(MoO₃)进行许多研究。

具体地，三氧化钼(MoO₃)具有各种晶体结构，但是常规的是具有斜方晶体结构的α-MoO₃和具有六方晶体结构的h-MoO₃。已知α-MoO₃可以储存1.5个锂离子，而h-MoO₃可以储存1.6个锂离子由此具有更高的容量。此外，锂离子可以插入到h-MoO₃晶体结构的所有三个侧面中，而对于α-MoO₃，它仅可以在平面方向上。因此，h-MoO₃有望在功率特性方面具有更多的优势。

然而，六方三氧化钼具有亚稳晶体结构，难以通过常规的烧结方法合成。因此，六方三氧化钼主要通过高温高压下的水热合成来合成。然而，该合成方法不适合用于大规模生产，并且由于诸如稳定性和工艺成本的问题而在实际商业化中具有局限性。

因此，持续需要一种通过低温析出反应而不是高温高压下的水热合成来以廉价的工艺大规模生产可用作用于赝电容器的电极材料的六方三氧化钼(h-MoO₃)的方法。

发明内容

技术问题

本公开提供一种六方三氧化钼纳米棒的制备方法。

本公开还提供一种通过上述制备方法制备的六方三氧化钼纳米棒。

本公开还提供一种包含所述六方三氧化钼纳米棒的用于赝电容器的阳极。

技术方案

为了解决上述问题，提供一种六方三氧化钼(h-MoO₃)纳米棒的制备方法，包括以下步骤：制备包含三氧化钼的前体物质和水溶性纤维素的混合水溶液(步骤1)；和将所述混合水溶液加热到50℃至100℃的温度，然后加入无机酸进行反应(步骤2)。

下文中，将详细描述本公开的各个步骤。

(步骤1)制备包含三氧化钼前体物质和水溶性纤维素的混合水溶液

本公开的特征在于，通过在低温下从包含三氧化钼前体物质的水溶液中析出三氧化钼的前体物质，来合成纳米棒形状的六方三氧化钼(h-MoO₃)。

步骤1用于制备包含水溶性纤维素如羧甲基纤维素(CMC)作为结构剂的混合水溶液，使得在随后步骤中通过使用无机酸在三氧化钼的前体物质上进行析出反应而制备的三氧化钼具有六方晶体结构的纳米棒形状。