[發(fā)明專利]一種N摻雜MoSe

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910708104.0
• 申請(qǐng)日: 2019-08-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110589781A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡俊杰;曹景茹;劉屹東;陳妙玲;張?jiān)鲆?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B19/00
• 分類號(hào): C01B19/00;H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 44329 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所
• 代理人: 楊曉松

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種N摻雜MoSe₂負(fù)極材料及其制備方法和應(yīng)用。所述N摻雜MoSe₂負(fù)極材料是將HNO₃溶液加入到鉬酸銨溶液中攪拌，在180～200℃反應(yīng)，抽濾，洗滌后，將收集產(chǎn)物在60～80℃干燥，將所得MoO₃加入去離子水，超聲分散，在磁力攪拌下加入鉬酸銨和鹽酸多巴胺，再加入乙醇攪拌，然后加入氨水靜止，離心收集沉淀，洗滌，將所得產(chǎn)物在60～80℃干燥，得到絡(luò)合物Mo@PDA；將絡(luò)合物Mo@PDA與硒粉研磨混合，在H₂氛圍下300～500℃反應(yīng)制得。本發(fā)明與普通鋰離子電池負(fù)極材料相比，具有高容量、大比表面積以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用在鋰離子電池領(lǐng)域中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種N摻雜硒化鉬(MoSe₂)負(fù)極材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

可充電鋰離子電池(LIBs)因其高能量密度，環(huán)境友好性和設(shè)計(jì)靈活性而備受關(guān)注，并已在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，LIB在電動(dòng)汽車(EV)和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(HEV)中的使用正變得越來(lái)越普遍，市場(chǎng)份額仍在增長(zhǎng)。然而，目前使用的LIB中的陽(yáng)極材料石墨表現(xiàn)出低的特定容量(372mAhg^-1)和較差的速率性能，壽命短，并且不能滿足EV和HEV的日益增長(zhǎng)的需求。因此，開(kāi)發(fā)具有更高容量，更好的倍率性能和更長(zhǎng)的循環(huán)壽命的新型替代陽(yáng)極材料具有重要意義。

作為二維(2D)納米材料，過(guò)渡金屬二硫化物(TMD)MX₂(M＝Mo，W；X＝S，Se)引起了很多關(guān)注。在這些TMD中，MoSe₂近年來(lái)已成為熱點(diǎn)。通常，MoSe₂由六角形Se-Mo-Se層組成，其中Mo夾在兩個(gè)Se層之間。層中的原子通過(guò)共價(jià)鍵強(qiáng)烈結(jié)合，而相鄰層通過(guò)弱范德華力相互作用。兩個(gè)Se-Mo-Se層之間的距離約為0.65nm，這有利于離子(例如Li⁺，Na⁺)或分子嵌入/脫嵌中間層具有可接受的移動(dòng)性，使MoSe₂成為L(zhǎng)IB的有希望的候選者。然而，MoSe₂是窄帶隙半導(dǎo)體，具有低電子傳導(dǎo)率，導(dǎo)致不滿意的循環(huán)性能和差的速率能力。此外，它在循環(huán)過(guò)程中也會(huì)遭受大量的體積變化，最終會(huì)導(dǎo)致容量衰減。為了解決這些問(wèn)題，現(xiàn)提供一種N摻雜MoSe₂負(fù)極材料及其制備方法用于鋰離子電池可提高電池的容量、循環(huán)壽命以及循環(huán)穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明首要目的在于提供一種N摻雜MoSe₂負(fù)極材料。該N摻雜MoSe₂負(fù)極材料具有高孔隙率、低密度、大比表面積、孔道規(guī)則以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性優(yōu)異性等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述N摻雜MoSe₂負(fù)極材料的制備方法。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述N摻雜MoSe₂負(fù)極材料的應(yīng)用。

本發(fā)明上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種N摻雜MoSe₂負(fù)極材料，所述N摻雜MoSe₂負(fù)極材料是將HNO₃溶液加入到鉬酸銨溶液中攪拌，在180～200℃反應(yīng)，抽濾，洗滌后，將收集產(chǎn)物在60～80℃干燥，將所得MoO₃加入去離子水，超聲分散，在磁力攪拌下加入鉬酸銨和鹽酸多巴胺，再加入乙醇攪拌，然后加入氨水靜止，離心收集沉淀，洗滌，將所得產(chǎn)物在60～80℃干燥，得到絡(luò)合物Mo@PDA；將絡(luò)合物Mo@PDA與硒粉研磨混合，在H₂氛圍下300～500℃反應(yīng)制得。

優(yōu)選地，所述鉬酸銨：鹽酸多巴胺：硒粉的質(zhì)量比為(5～6)：(2～3)：(2～3)。