[发明专利]一种锂离子电池负极材料MoS2

说明书

本发明公开了一种锂离子电池负极材料MoSsubgt;2/subgt;@CFs的制备方法，包括将竹纤维加入到氢氧化钠、尿素和蒸馏水的混合溶液中，搅拌8～15h后，将其放置在‑45～‑38℃的冰箱中，冷冻6～8h，每隔2～3h取出解冻搅拌10min，如此反复3～5次后得到澄清溶液；移至静电纺丝注射泵中，在注射电压为20～25kV，注射速率为0.2～1.6mL/h，注射距离为13～17cm，进行注射纺丝接收至固浴液当中，纺丝完成之后将其从固浴液中捞出，烘干，放置在管式炉中，在混合气体氛围，煅烧2～3h，得到碳纤维材料(CFs)；将二水合钼酸钠(Nasubgt;2/subgt;MoOsubgt;4/subgt;·2Hsubgt;2/subgt;O)和硫脲加入到去离子水中，搅拌超声溶解后移至聚四氟乙烯高压反应釜中，加入碳纤维材料，在190～210℃下反应5～10h，冷却，过滤，用去离子水洗涤2～3次，烘干后的到所述负极材料MoSsubgt;2/subgt;@CFs。

技术领域

本发明属于锂离子电池负极材料技术领域，具体涉及一种锂离子电池负极材料MoS₂@CFs的制备方法。

背景技术

新能源汽车急速增长的市场渗透率，不仅要求电池性能的不断提高，而且还要求尽可能降低其成本。与市场上的镍氢电池、铅酸电池相比，锂离子电池(lithium-ionbatteries，LIBs)具有高的能量密度，良好的速率性能。可靠的稳定性和长的循环寿命等特性，已在混合动力汽车/电动汽车工业的发展中起着主导作用。尽管LIBs在电极材料、制造工艺等方面的技术不断更新，但是购买混合动力电动汽车或纯电动汽车的成本依然很高。随着未来需求量的进一步增大，石墨的大规模开采将导致其资源的枯竭。长远来看，新能源汽车的商业大规模推广应依靠可再生、对环境无害且价格更便宜的电极材料。

生物质碳材料具有廉价、环保、导电性优异、比表面积较高、多孔结构和可再生等优点，因此在锂离子电池电极材料领域、超级电容器领域和催化材料等方面具有良好的应用前景。例如Bai Weicheng,Ke Jian.The preparation ofbiomass carbon materialsand its energy storage research[J].Ionics,2019,25:2543-2548.报道了一种多孔的苔藓衍生碳材料，将其作为负极材料表现出优异的电化学性能。但是现有技术中的用生物质作为前驱体制备锂离子电池碳负极材料，电化学性能较差，且较难处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池负极材料MoS₂@CFs的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S1：将竹纤维加入到氢氧化钠、尿素和蒸馏水的混合溶液中，搅拌8～15h后，将其放置在-45～-38℃的冰箱中，冷冻6～8h，然后每隔2～3h取出解冻搅拌10min，如此反复3～5次后得到澄清溶液。

S2：将二水合钼酸钠(Na₂MoO₄·2H₂O)和硫脲加入到去离子水中，搅拌超声溶解后移至聚四氟乙烯高压反应釜中，在190～210℃下反应5～10h，冷却，加入到步骤S1中的溶液中，烘干后备用。

S3：将步骤S2中的溶液移至静电纺丝注射泵中，然后在注射电压为20～25kV，注射速率为1.2～1.6mL/h，注射距离为13～17cm，进行注射纺丝接收至固浴液当中，纺丝完成之后将其从固浴液中捞出，烘干，再浸入步骤S1中的溶液中，在40～45℃下缓慢搅拌浸泡2h，捞出后烘干，然后放置在管式炉中，在混合气体氛围，680～750℃下进行煅烧2～3h，得到碳纤维材料(CFs)。

作为优选方案，上述所述的竹纤维、氢氧化钠、尿素和蒸馏水的质量体积比为(3.2～4.5)g:(11.2～13.8)g:(4.2～6.8)g:(64～80)mL。

作为优选方案，上述所述的固浴液为体积比为1.5～2:1的丙三醇和乙醇的混合溶液。