[发明专利]MoSe2‑OMC复合物的制备及其在锂离子电池中的应用

说明书

技术领域

本发明属于材料制备领域，具体涉及一种MoSe₂-有序介孔碳（OMC）复合物的制备及其在锂离子电池中的应用。

背景技术

MoSe₂作为一种典型的二维材料，具有特殊的Se-Mo-Se三明治层状结构，层内部以共价键连接，层间以范德华力相互吸引，与石墨具有相似的结构。而相比石墨而言，MoSe₂层间距更大（约0.65 nm），非常适合离子的嵌入和脱出，被视为一种极具前景的储锂材料。但是，MoSe₂本身导电性较差，从而影响其大倍率性能，加之在嵌/脱锂过程中会发生体积变化，使得MoSe₂易从集流体上脱落，导致容量的快速衰减。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MoSe₂-OMC复合物的制备及其在锂离子电池中的应用，其合成方法简单，重现性好，且所得复合物的储锂性能优异，将其作为锂离子电池负极材料具有良好的循环稳定性和大倍率性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种MoSe₂-OMC复合物的制备方法，其包括如下步骤：

1）将50-100mg有序介孔碳用浓硝酸洗涤1h，然后分别用去离子水和乙醇洗涤并离心3次，备用；

2）将50-100mg磷钼酸溶解在1-10mL乙醇中，然后加入步骤1）预处理好的有序介孔碳，搅拌至乙醇完全挥发，随后于70℃烘箱中烘干；

3）将步骤2）所得样品与50-200mg硒粉同时置于管式炉中，在H₂/Ar混合气氛（体积比5:95）中、于500-800℃下煅烧1-12h，待管式炉自然冷却后，即得所述MoSe₂-OMC复合物。

所制备的MoSe₂-OMC复合物在作为锂离子电池负极材料中的应用。

本发明的显著优点在于：本发明采用简单的纳米浇筑法和后期煅烧，合成了一种MoSe₂-有序介孔碳复合物，其合成方法简单，重现性好，且所得复合物储锂性能优异，将其作为锂离子电池负极材料具有优异的循环稳定性和大倍率性能。经检测，由该复合物组装的锂离子电池在电流密度为2 A/g时充放电循环1000次后具有451 mAh/g的容量。

附图说明

图1为本发明所得MoSe₂-OMC复合物的XRD图。

图2为本发明所得MoSe₂-OMC复合物的SEM图。

图3为本发明所得MoSe₂-OMC复合物的TEM图。

图4为本发明所得MoSe₂-OMC复合物的电化学性能图。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

1）将50mg有序介孔碳用浓硝酸洗涤1h，然后分别用去离子水和乙醇洗涤并离心3次，备用；

2）将100mg磷钼酸溶解在10mL乙醇中，然后加入步骤1）预处理好的有序介孔碳，搅拌至乙醇完全挥发，随后于70℃烘箱中烘干；

3）将步骤2）所得样品与200mg硒粉同时置于管式炉中，在H₂/Ar混合气氛（体积比5:95）中、于800℃下煅烧1h，待管式炉自然冷却后，即得MoSe₂-OMC复合物。

实施例2

1）将100mg有序介孔碳用浓硝酸洗涤1h，然后分别用去离子水和乙醇洗涤并离心3次，备用；

2）将50mg磷钼酸溶解在1mL乙醇中，然后加入步骤1）预处理好的有序介孔碳，搅拌至乙醇完全挥发，随后于70℃烘箱中烘干；

3）将步骤2）所得样品与50mg硒粉同时置于管式炉中，在H₂/Ar混合气氛（体积比5:95）中、于500℃下煅烧12h，待管式炉自然冷却后，即得MoSe₂-OMC复合物。

实施例3

1）将80mg有序介孔碳用浓硝酸洗涤1h，然后分别用去离子水和乙醇洗涤并离心3次，备用；

2）将70mg磷钼酸溶解在5mL乙醇中，然后加入步骤1）预处理好的有序介孔碳，搅拌至乙醇完全挥发，随后于70℃烘箱中烘干；