[发明专利]一种超薄单晶NiCl2

说明书

本发明涉及一种超薄单晶NiCl₂纳米片及其制备方法和应用。所述纳米片厚度尺寸为2nm‑20nm；具有(003)晶面的择优取向。其制备方法为：首先，将六水合氯化镍置于管式炉中，在惰性气体保护下，脱水；然后，预处理的粉末置于洁净干燥的管式炉中，在惰性气体保护下升华，即可获得超薄单晶NiCl₂纳米片。本发明所设计和制备的产品，其应用领域包括将其用于热电池正极材料、超级电容器、锂离子电池、钠离子电池及磁性材料中的至少一种。

技术领域

本发明涉及一种超薄单晶NiCl₂纳米片及其制备方法和应用；属于超薄单晶材料制备技术领域。

背景技术

超薄二维纳米片是一种厚度方向上仅有几个原子层大小，而平面尺寸较大甚至到几个微米的薄片状结构。因其厚度在原子层量级，常具有独特的结构与性能，其中高的导电载体迁移率，大的比表面积及多原子暴露等优势，使其在物理，化学，电子和光学性能等方面性能突出，并且在电子/光电子，光/电催化，锂电池，太阳能电池和传感器等领域得到广泛的应用(Tan et al.Recent Advances in Ultrathin Two-DimensionalNanomaterials.Chem Rev 117, 6225-6331(2017).)。例如，石墨烯是单原子层厚的结晶碳膜，它的超薄结构决定了其具有超大理论比表面(2630m²g^-1)，超高室温载体迁移率(约～10000cm²V^-1s^-1)，杨氏模量可达到 1.0TPa和显著提高的电导性和热导性等性能.(Rao etal.Graphene:The New Two-Dimensional Nanomaterial.Angew Chem Int Edit 48,7752-7777(2009).)。此外，二维过渡金属氧化物V₂O₅纳米片用作锂离子电池正极，在倍率为59Ag^-1测试条件下，其首次放电容量达到292mA h g^-1，并且在倍率为50C时，200次充放电循环后仍有117mA h g^-1的比容量，而块体V₂O₅的电极 50次循环后只有46％。(Rui etal.Ultrathin V₂O₅nanosheet cathodes:realizing ultrafast reversible lithiumstorage.Nanoscale 5,556-560(2013).)