[發明專利]一種導電MoS2膜及其制備的鈉離子電池

有效

• 申請號: 201410548729.2
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104409697A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 戴紅旗;李媛媛;胡良兵;祝紅麗
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/054
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及導電膜和鈉離子電池技術領域，特別涉及一種導電MoS₂膜及其制備的鈉離子電池。?

背景技術

在木材中分離出來的納米纖維素綠色無毒，直徑在納米范圍，長度可在微米范圍。因其良好的力學、光學和熱學性質，它已經被用作食品增稠劑、超強復合物的結構單元材料、電池的隔膜紙以及電子設備的基材。由于表面大量羥基的存在，納米纖維素通常被認為是親水性的材料，然而研究表明：纖維素表面同樣具有因為-CH基團的暴露而產生的疏水活性面。正因為納米纖維素具有兩親性，它已被用作乳化劑制備pickering乳液。使用納米纖維素作為穩定劑穩定納米粒子以及作為分散劑將CNT分散在水中都有報道。對納米纖維素表面進行適宜的改性，如表面硅烷化處理、羧甲基改性等，可進一步提高納米纖維素作為穩定劑的效果。?

二維材料是一類層間結合力較弱，而層內結合力強的材料，現在越來越受到人們的關注。常見的二維材料有：石墨，氮化硼（BN），過渡金屬二硫化物（MoS₂，WS₂），以及一些金屬氧化物（MoO₃，MnO₂）。基于這類材料的特殊性能，它們現已被廣泛應用。通常導熱材料也具有很好的導電性，然而在一些應用中需要材料有很好的導熱性但不希望有導電性。BN就是這類材料。BN具有很好的導熱性、熱穩定性同時也是良好的絕緣材料，因而在保護材料以及絕緣介質材料上有廣泛研究應用。MoS₂因其在太陽光譜區的吸收性能，在電子設備和光電材料上備受關注。這些二維材料可以通過剪切力或者爆破法剝離出厚度在納米或者原子層的片狀材料，這一過程叫二維材料的剝離或者分散。二維材料的分散可以得到高比表面積的材料，應用于表面活性材料或者催化劑。分散產生的另外一個效應是，材料的電學性質改變。因為大塊材料內，電子波可以在三維方向延伸，而二維材料內電子波的傳輸被限制在材料的二維方向。例如MoS₂：大塊的MoS₂為間接帶隙；分散后的單層MoS₂為直接帶隙，能夠產生強烈的光致發光現象。為充分發揮二維材料的性能，二維材料的有效分散必不可少。備受青睞的分散方法是液體分散法。因為液體分散法可以用于二維納米材料的大規模生產，得到的分散液可以制備用于制備功能性復合物、適于滾軸式生產程序。在液體法分散時使用綠色溶液綠色分散劑對于分散的大規模進行更受歡迎。因為綠色無毒化學品對環境的影響小，可降低或者杜絕溶劑的回收后處理，因而會降低成本。?

另一類應用廣泛但難于分散的材料是CNT。CNT是世界上導電性、導熱性與力學性能最高的材料之一，因此被廣泛用于導電復合物的制。導電復合物的電導率以及機械性能受CNT的分散狀態、CNT的有序排列以及基體與CNT間的相容性影響。CNT在基體中得充分分散（以單根或幾根CNT聚集體的狀態存在），是制備高性能CNT復合物前提。CNT是非極性材料，并且比表面積大，因而CNT間范德瓦爾斯力巨大。這些都導致CNT易在水溶液中絮聚，難以穩定分散在水中。人們對CNT化學改性以提高CNT的分散性能進行了大量深入研究。但化學改性會破壞CNT本身的結構，增加產品的成本；由于合成聚合物或者官能團的引入，會減少CNT間的連接從而降低產品的導電性。為替代合成聚合物的使用，對低成本納米材料分散CNT的研究逐漸增多，其中納米纖維素備受關注。?

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種導電MoS₂膜，以期用于制備鈉離子電池檢測。本發明的另一目的是提供由上述導電MoS₂膜所制備的鈉離子電池。?

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：?

一種導電MoS₂膜，所述的膜由質量比為40~85:10~45:5~20的MoS₂、NFC和CNT組成。

一種制備所述的導電MoS₂膜的方法，包括以下步驟：?

1）5g未干燥過的絕干針葉木漿與78mg?TEMPO，514mg?NaBr充分混合均勻；反應通過30mL?12%NaClO的加入引發，并在室溫攪拌下發生反應；體系的pH值通過NaOH控制穩定在10.5；直至體系內剩余NaClO反應完全結束；反應后的漿料通過過濾洗滌干凈，至pH呈中性；將得到的纖維配成1%的濃度通過微射流機在5~25KPa壓力下處理；得到透明納米纖維素分散液；