[發明專利]一種以糖類為碳源合成的MoS2/C鋰離子電池負極復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510439773.4
• 申請日: 2015-07-23
• 公開（公告）號: CN105140513A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 蔡亞菱;康健;高琍玲;張玉歲;朱文浩
• 申請（專利權）人: 江蘇新光環保工程有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/583;H01M4/04;H01M10/0525
• 代理公司: 北京天平專利商標代理有限公司 11239
• 代理人: 高春濤

技術領域

本發明涉及電化學領域，尤其涉及一種以糖類為碳源合成的MoS₂/C鋰離子電池負極復合材料及其制備方法。

背景技術

化學電源是實現電能和化學能互相轉換的裝置，是能更合理利用能源的重要媒介。新一代的鋰離子電池具有工作電壓高、體積小、比容量高、重量輕、無記憶效應等優異性能。商業化鋰離子電池多采用碳材料作為負極，碳材料使用較多的為石墨，石墨由于結構特點具有較好的循環穩定性，然而其缺點也不容忽視，首先理論容量的限制不能適應高比容量的要求，其次嵌鋰電位與金屬鋰沉積電位接近，金屬鋰可能會在電極表面產生枝晶析出，對電池來說有安全性問題。近幾年關于負極材料的大量研究也在圍繞著提高電池容量，增強電池的循環穩定性以及提高安全性能展開，如何尋求一種較好的負極材料以滿足社會的需求有待研究。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中傳統鋰電池負極材料所存在的缺陷，本發明的第一目的是提出一種成本低廉、制備簡便、能量轉換效率高的以糖類為碳源合成的MoS₂/C鋰離子電池負極復合材料。

本發明的第二目的是提出上述復合材料的制備方法。

技術方案：為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：一種以糖類為碳源合成的MoS₂/C鋰離子電池負極復合材料，包括以下組分的制備原料：

物質的量之比為1:4.1-4.3:1.17-1.19的鉬酸鈉、硫脲、糖類，去離子水；其中去離子水的加入量為1mol的鉬酸鈉對應60mL的去離子水。

更進一步的，所述糖類為葡萄糖、蔗糖以及可溶性淀粉中的一種。

上述以糖類為碳源合成的MoS₂/C鋰離子電池負極復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)準備好所需量的制備原料，混合均勻后放入水熱反應釜中，在180-220℃下進行水熱反應24h；

(2)將上述反應產物過濾后在70-80℃下真空干燥24h，得到黑色粉末；

(3)將管式爐中充滿氬氣和氫氣的混合氣體，將步驟(2)得到的黑色粉末置于管式爐中以700-800℃的溫度保溫2-2.5h，；保溫完成后冷卻到室溫即可得到所需MoS₂/C鋰離子電池負極復合材料。

更進一步的，所述步驟(3)中管式爐中的氬氣和氫氣的體積比為9:1。

更為優選的，所述步驟(4)中管式爐的溫度升溫速率為16-20℃/min。

有益效果：本發明提供的一種以糖類為碳源合成的MoS₂/C鋰離子電池負極復合材料及其制備方法，由鉬酸鈉、硫脲、糖類以及去離子水通過水熱反應制備而成，與傳統的鋰離子電池負極復合材料相比具有如下明顯優點：a)制備原料成本低廉，容易購買，性價比高；b)減少了制備過程中的原料損失，易于操作及工業化生產；c)制備而成的電池能量轉化率較高。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明：

實施例1：

一種以糖類為碳源合成的MoS₂/C鋰離子電池負極復合材料，包括以下組分的制備原料：

鉬酸鈉0.300g，硫脲0.400g以及葡萄糖1.000g，去離子水60mL；上述以糖類為碳源合成的MoS₂/C鋰離子電池負極復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)準備好所需量的制備原料，混合均勻后放入水熱反應釜中，在200℃下進行水熱反應24h；

(2)將上述反應產物過濾后在70℃下真空干燥24h，得到黑色粉末；

(3)將管式爐中充滿氬氣和氫氣的混合氣體，其體積比為9:1，將步驟(2)得到的黑色粉末置于管式爐中以800℃的溫度保溫2h，；保溫完成后冷卻到室溫即可得到所需MoS₂/C鋰離子電池負極復合材料，其中溫度的升溫速率為20℃/min。

實施例2：

一種以糖類為碳源合成的MoS₂/C鋰離子電池負極復合材料，包括以下組分的制備原料：

鉬酸鈉0.300g，硫脲0.400g以及蔗糖0.951g，去離子水60mL；上述以糖類為碳源合成的MoS₂/C鋰離子電池負極復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)準備好所需量的制備原料，混合均勻后放入水熱反應釜中，在180℃下進行水熱反應24h；