[发明专利]金属相二硫化钼、电极、制备方法、电催化剂、储能元件

说明书

本发明涉及材料领域，具体公开了一种金属相二硫化钼、电极、制备方法、电催化剂、储能元件，所述金属相二硫化钼包括以下的原料：钼源、硫源、有机酸以及适量的水；其中，有机酸选自乙酸或丙酸。本发明实施例提供的金属相二硫化钼通过采用有机酸作为添加剂来促进金属相二硫化钼的形成，产物中金属相二硫化钼含量可达到72%，具有简单安全、适合大规模生产的优势，解决了现有金属相二硫化钼的合成大多采用叔丁基锂作为原料，存在设备复杂、安全性低、生产周期长的问题。而本发明实施例提供的制备方法所需反应温度低、反应时间短、设备简单、节省能源、所用药品较为安全，适合规模化生产。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体是一种金属相二硫化钼、电极、制备方法、电催化剂、储能元件。

背景技术

二硫化钼属于典型的二维层状化合物，层内由S-Mo-S三层原子组成，因其独特的二维结构和物理化学性质，在润滑剂、半导体材料、催化剂、能源化学等领域具有广泛应用前景。根据层内S-Mo-S排列方式的不同，可将二硫化钼分为1T相与2H相。其中，1T相二硫化钼具有类似于金属的导电能力，其导电能力相比与2H相二硫化钼要高出5个数量级，因此也被称为金属相二硫化钼，在电催化、电池、超级电容器等领域具有明显的优势。

然而，由于1T相二硫化钼属于介稳相，只能通过人工合成。目前，传统的金属相二硫化钼的合成方法是通过锂离子剥层来实现的，具体是将2H相二硫化钼粉末浸没在叔丁基锂的己烷溶液中，然后在水中超声分散，从而制得单层或多层的金属相二硫化钼。

但是，上述的方法在实际使用时存在以下缺点：1）所需的实验条件苛刻：反应需要在惰性气氛下进行，需要用到手套箱等设备；2）耗时较长：因为叔丁基锂在二硫化钼层间扩散较慢，整个反应周期需要持续三天左右；3）存在安全性问题：涉及的叔丁基锂等原料属于极易燃试剂，反应具有一定危险，不利于大规模工业化生产。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种金属相二硫化钼、电极、制备方法、电催化剂、储能元件，以解决上述背景技术中提出的现有金属相二硫化钼的合成大多采用叔丁基锂作为原料，存在设备复杂、安全性低、生产周期长的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种金属相二硫化钼，包括以下的原料：钼源、硫源、有机酸以及适量的水；其中，所述钼源中的钼原子数量与所述硫源中的硫原子数量之比为0.9-1.1:3-5，所述有机酸选自乙酸或丙酸中的任意一种。

作为本发明进一步的方案：所述有机酸的体积与所述水的体积之比是0.9-1.1:2-8。

作为本发明再进一步的方案：所述水可以是选自纯净水、矿泉水、蒸馏水、去离子水或软水中的任意一种，这里并不作限定，可以根据需要进行选择。

优选的，所述水是去离子水。

作为本发明再进一步的方案：所述钼源选自钼酸钠或钼酸铵中的任意一种。

优选的，所述钼源中的钼原子数量与所述硫源中的硫原子数量之比为1:5。

作为本发明再进一步的方案：所述硫源选自硫脲或硫代乙酰胺中的任意一种。

作为本发明再进一步的方案：当所述有机酸选用乙酸时，所述乙酸的用量按体积计算为所述水的体积的0.3-0.4倍；当所述有机酸选用丙酸时，所述丙酸的用量按体积计算为所述水的体积的0.19-0.24倍。

优选的，当所述有机酸选用乙酸时，所述乙酸的用量按体积计算为所述水的体积的三分之一；当所述有机酸选用丙酸时，所述丙酸的用量按体积计算为所述水的体积的二分之一。

本发明实施例的另一目的在于提供一种金属相二硫化钼的制备方法，所述的金属相二硫化钼的制备方法，包括以下步骤：

1）按照比例称取钼源与硫源加入至水中溶解混匀，得到第一溶液；