[發(fā)明專利]一種固相法控制合成三種物相MoTe2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911010608.1
• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN112701279B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設計）人: 安長華;肖雄;安翠華;李瑋皓;王雅倩
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M10/054
• 代理公司: 天津英揚昊睿專利代理事務所(普通合伙) 12227
• 代理人: 徐忠麗

本發(fā)明提供一種固相法控制合成三種物相MoTe₂的方法及其應用，三種物相MoTe₂分別是金屬/半導體1T’?2H MoTe₂同質異相結、金屬相1T’?MoTe₂和半導體相2H?MoTe₂。技術方案：MoO₃與Te充分研磨混合后，在氬氫混合氣氛中高溫反應形成1T’?2H異相結的MoTe₂，通過控制反應條件可以獲取1T’或2HMoTe₂。異相結MoTe₂具有層狀材料的特性，有利于離子的傳輸，極大提高電荷注入和遷移速率，具有更好的電化學性能。本發(fā)明制備條件簡便，重復性好，有利于工業(yè)應用。該方法得到的1T’?2H MoTe₂異相結作為鈉離子電池的負極，具有較高的容量，有望成為新一代優(yōu)秀儲能材料。

技術領域

本發(fā)明具體涉及一種固相法控制合成MoTe₂不同相態(tài)的方法及其在鈉離子電池中的應用，即合成不同物相MoTe₂的方法，該方法簡單，重復性高，可批量生產(chǎn)，所得到的產(chǎn)品具有較大的電池容量。

背景技術

二維過渡金屬硫族化合物一直是人們關注的重點材料，廣泛地應用在儲能、催化、潤滑、傳感等諸多領域，并且對其理化性質、電子結構的研究也一直在深入進行。二碲化鉬作為二維過渡金屬硫族化合物的一員，同時具有半導體性質的2H相和金屬性質的1T’相，被認為是取代硅的新型半導體材料，近年來由于其拓撲能級的存在而受到更多關注。但Te與S、Se相比具有比較明顯的金屬性，而且1T’相是介穩(wěn)相，導致MoTe₂的物相控制一直比較困難。當前一般采用化學氣相沉積法合成MoTe₂，但存在設備昂貴、消耗能量高、生產(chǎn)效率低、重復性差等諸多問題。因此需要尋求一種簡便可行的MoTe₂物相控制技術。

關于MoTe₂性能的研究多集中于器件方面，與MoS₂相比，它在電催化、儲能等領域的應用潛力還沒有得到充分發(fā)掘。本發(fā)明在其物相控制合成的基礎上探究了它在電化學儲能領域的應用。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種固相法控制合成(1T’、2H、1T’-2H異相結)MoTe₂不同物相的制備技術，并對其中1T’-2H MoTe₂異相結作為鈉離子電池負極材料的應用進行了研究。該方法簡單實用，樣品產(chǎn)量大，重復性高，產(chǎn)物的形貌可以通過改變前體加以控制，以滿足不同方面的應用。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)：

一種固相法控制合成三種物相MoTe₂的方法，所述三種物相MoTe₂分別是 1T’-MoTe₂、2H-MoTe₂和1T’-2H MoTe₂異相結。該方法具有簡單實用，產(chǎn)量大，重復性高的特點。產(chǎn)物形貌可以通過改變前驅物微觀結構加以控制，以滿足不同領域的應用。通過控制合成條件可以得到純相的1T’-MoTe₂或者2H-MoTe₂。

本發(fā)明所述的不同物相MoTe₂的制備步驟如下：

(1)1T’-2H MoTe₂異相結的合成：將75-150mg三氧化鉬(MoO₃)與75-150 mg碲粉(Te)充分混合后置于石英舟中，在管式爐中通Ar/H₂氣1h，在溫度 700-900℃下反應時間6-8h，即可得到1T’-2H MoTe₂異相結。