[發明專利]一種二硒(硫)化鉬(鎢)/碳復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710193486.9
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106816602B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 方靜;胡紅星;王夢然;張鵬;鄒磊;賴延清;李劼
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/587;H01M4/36;H01M10/0525;H01M10/36
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

1.一種復合材料的制備方法，其特征在于：將鉬源和/或鎢源、硒源和/或硫源、碳源和二氧化硅模板劑加入水中后，加熱攪拌，形成溶膠；所述溶膠經過烘干后，置于惰性氣氛中煅燒；煅燒產物通過腐蝕去除二氧化硅模板劑，即得復合材料；

所述復合材料是由二硒化鉬、二硫化鉬、二硒化鎢、二硫化鎢中至少一種與碳復合構成多孔泡沫結構；

所述多孔泡沫結構以碳為骨架，二硒化鉬、二硫化鉬、二硒化鎢和二硫化鎢中至少一種以納米顆粒形式均勻沉積在碳骨架表面和/或鑲嵌在碳骨架中和/或被包覆在碳骨架內部；

所述復合材料的比表面積為200~2000 m²/g，孔隙率為1~5 cm³/g；其孔隙結構以5~50納米的介孔為主，包括部分微孔和大孔。

2.根據權利要求1所述的復合材料的制備方法，其特征在于：二硒化鉬、二硫化鉬、二硒化鎢和二硫化鎢中至少一種與碳的質量比為6:4~9:1。

3.根據權利要求1所述的復合材料的制備方法，其特征在于：

鉬源和/或鎢源與硒源和/或硫源鉬源的摩爾比為1:2～4；

二氧化硅模板劑與碳源的質量比為1～2:1。

4.根據權利要求3所述的復合材料的制備方法，其特征在于：

所述鉬源包括鉬粉、鉬酸鈉、鉬酸銨、仲鉬酸銨、五氯化鉬中至少一種；所述硒源包括硒粉、二氧化硒、亞硒酸鈉中至少一種；

所述硫源包括硫粉、硫脲、硫代乙酰胺、硫代卡巴肼中至少一種；

所述鎢源包括鎢粉、鎢酸鈉、鎢酸銨、仲鎢酸銨、五氯化鎢中至少一種；

所述碳源包括淀粉、變性淀粉、明膠、果膠中至少一種；

所述二氧化硅模板劑包括硅溶膠、二氧化硅納米粒子、二氧化硅粉末中至少一種，其中二氧化硅的粒徑為納米級或微米級。

5.根據權利要求1~4任一項所述的復合材料的制備方法，其特征在于：加熱攪拌過程：加熱至溫度為70～100℃，攪拌速率為200～800 rpm，攪拌時間為15～30分鐘。

6.根據權利要求1~4任一項所述的復合材料的制備方法，其特征在于：煅燒過程：以2～10℃/min的升溫速率升溫至600～1000℃煅燒1～3小時。

7.根據權利要求1~4任一項所述的復合材料的制備方法，其特征在于：煅燒產物采用氫氟酸浸泡洗滌或者采用熱濃堿液浸泡洗滌。

8.一種復合材料的應用，其特征在于：將權利要求1~7任一項所述制備方法制備的復合材料作為電極材料應用與鋰離子電池或鈉離子電池。