[发明专利]用于超级电容器电极的MXene/MoS2

说明书

用于超级电容器电极的MXene/MoS2复合材料制备方法，其步骤为：将单层MXene粉末超声分散于水中得到MXene分散液，加入聚乙烯亚氨，即PEI溶液得到带正电荷的MXene分散液；将单层MoS₂粉末分散在去离子水中并超声，得到单层MoS₂分散液；将带正电荷的MXene和带负电荷的MoS₂分散液依次喷涂于聚对苯二甲酸乙二酯，即PET基底上，干燥后得到用于超级电容器电极材料的MXene/MoS₂层状复合材料。

技术领域

本发明涉及用于超级电容器电极的MXene/MoS₂复合材料的制备技术。

背景技术

超级电容器作为一种介于二次电池和传统电容器之间的储能设备，具有功率密度高、充放电速度快、循环稳定性好等优点。电极材料是直接影响超级电容器性能的首要因素。MXene和MoS₂均由于其独特的二维层状结构，可以为电解质离子提供快速扩散的通道，成为极具发展前景的超级电容器电极材料。但MXene在使用过程中会出现自堆垛的现象，使其表面不能被充分利用，并且阻碍电解质离子的快速传输，导致其理论容量相对较低。MoS₂虽然比容量高，但电导率较MXene低，使其倍率性能有限。因此通过静电自组装方法制备的MXene/MoS₂层状复合材料能够兼备MXene和MoS₂的优点，是一类理想的赝电容电极材料。然而，目前报道的自组装方法主要是将带有相反电荷的MoS₂和MXene分散液混合，使MoS₂和MXene通过静电作用相结合，从而形成MXene/MoS₂层状复合材料。该自组装方法可控性较差，难以精确控制MXene/MoS₂层状复合材料的层数与厚度。因此，本发明提出使用喷涂自组装方法制备MXene/MoS₂层状复合材料，通过使用喷枪将带有相反电荷的MoS₂和MXene分散液依次喷涂在基板上。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于超级电容器电极的MXene/MoS₂复合材料制备方法。

本发明是用于超级电容器电极的MXene/MoS₂复合材料制备方法，其步骤为：将单层MXene粉末超声分散于水中得到MXene分散液，加入聚乙烯亚氨，即PEI溶液，得到带正电荷的MXene分散液；将单层MoS₂粉末分散在去离子水中并超声，得到单层MoS₂分散液；将带正电荷的MXene和带负电荷的MoS₂分散液依次喷涂于聚对苯二甲酸乙二酯，即PET基底上，干燥后得到用于超级电容器电极材料的MXene/MoS₂层状复合材料。

本发明的有益之处是：相较于传统的液相静电自组装，该方法有效地避免了自组装时的无序性，具有良好的可控性，不但能够使两种层状材料交替插层分布，而且能够精确控制复合材料的层数和厚度，是对目前已有自组装技术的重要革新和补充。

具体实施方式

本发明是用于超级电容器电极的MXene/MoS₂复合材料制备方法，其步骤为：将单层MXene粉末超声分散于去离子水中得到MXene分散液，加入聚乙烯亚氨，即PEI溶液，得到带正电荷的MXene分散液；将单层MoS₂粉末分散在去离子水中并超声，得到单层MoS₂分散液；将带正电荷的MXene和带负电荷的MoS₂分散液依次喷涂于聚对苯二甲酸乙二酯，即PET基底上，干燥后，将PET基底剥离，得到用于超级电容器电极材料的MXene/MoS₂层状复合材料。

以上所述的用于超级电容器电极的MXene/MoS₂复合材料制备方法，其具体步骤为：