[发明专利]过渡金属硫属化物纳米片层材料及其制备方法、电池负极材料、二次电池及其应用

权利要求书

1.一种过渡金属硫属化物纳米片层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将原料溶于可溶性盐的水溶液中，除去水分得到固体，然后烧结固体，水洗后得到过渡金属硫属化物纳米片层材料；

其中，所述原料包括硫属元素前驱体和过渡金属前驱体；

优选地，所述方法中的原料还包括碳材料，得到碳包覆的过渡金属硫属化物纳米片层材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硫属元素前驱体包括硫属元素单体和/或含硫属元素的化合物；

优选地，所述硫属元素单体包括硫、硒或碲中的至少一种，优选为硫；

优选地，所述含硫属元素的化合物包括硫脲、硫醇、硫化铵、硫化钠、硫化钾、亚硫酸铵、亚硫酸钠、亚硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、硒脲、硒醇、硒化铵、硒化钠、硒化钾、亚硒酸铵、亚硒酸钠、亚硒酸钾、过硒酸铵、过硒酸钠、过硒酸钾、碲脲、碲醇、碲化铵、碲化钠、碲化钾、亚碲酸铵、亚碲酸钠、亚碲酸钾、过碲酸铵、过碲酸钠或过碲酸钾中的至少一种，优选为硫脲、硫醇、硫化铵、硫化钠、硫化钾、亚硫酸铵、亚硫酸钠、亚硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、硒脲、硒酸钠、碲脲或碲酸钠中的至少一种；

优选地，所述硫属元素前驱体以硫属元素前驱体溶液的形式存在；

优选地，所述硫属元素前驱体溶液的溶剂包括水、乙醇、二甲胺、二乙胺、水合肼、硼氢化钠、二甲基甲酰胺或四氢呋喃中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属前驱体包括可溶性的钼源、钨源、钒源、锡源、钴源、铁源、锌源或锑源中的至少一种；

优选地，所述钼源包括钼酸盐、二钼酸盐、四钼酸盐、五钼酸盐、七钼酸盐、八钼酸盐、仲钼酸盐、磷钼酸盐、四硫钼酸盐或三氧化钼中的至少一种；

优选地，所述钨源包括磷钨酸盐、四硫代钨酸盐、钨酸盐或三氧化钨中的至少一种；

优选地，所述钒源包括钒酸盐、硫酸钒或草酸氧钒中的至少一种；

优选地，所述锡源包括锡酸盐、氯化锡、草酸锡、硫酸锡或硝酸锡中的至少一种；

优选地，所钴源述包括碳酸钴、硝酸钴、硫酸钴或氯化钴中的至少一种；

优选地，所述铁源包括氯化铁、硝酸铁或硫酸铁中的至少一种；

优选地，所述锌源包括氯化锌、硝酸锌或硫酸锌中的至少一种；

优选地，所述锑源包括氯化锑、硝酸锑、硫酸锑或锑酸盐中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性盐包括主族金属的可溶性盐，优选为氯化盐、溴化盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐或碳酸盐中的至少一种；

优选地，所述氯化盐包括氯化钠、氯化钾、氯化钡、氯化钙、氯化镁或氯化铝中的至少一种，优选为氯化钠和/或氯化钾；

优选地，所述溴化盐包括溴化钠、溴化钾、溴化钡、溴化钙、溴化镁或溴化铝中的至少一种；

优选地，所述硫酸盐包括硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁或硫酸铝中的至少一种；

优选地，所述硝酸盐包括硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡、硝酸钙、硝酸镁或硝酸铝中的至少一种；

优选地，所述磷酸盐包括磷酸钠、磷酸钾、磷酸钙、磷酸铝或磷酸镁中的至少一种；

优选地，所述碳酸盐包括碳酸钠和/或碳酸钾；

优选地，所述碳材料包括碳单质和/或含碳化合物；

优选地，所述碳单质包括石墨、膨胀石墨、石墨烯、中间相碳微球石墨、乙炔炭黑、玻璃碳、碳碳复合材料、活性炭、硬碳、炭黑、碳纳米管、碳纳米纤维或介孔碳中的至少一种；

优选地，所述含碳化合物包括葡萄糖、蔗糖、淀粉、聚氧乙烯、聚乙二醇、丙三醇、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基丙基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯、酚醛树脂或环氧树脂中的至少一种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属前驱体中过渡金属与硫属元素前驱体中硫属元素的摩尔比为0.3-1：1，优选为0.35-0.8：1；

优选地，所述可溶性盐与过渡金属前驱体中过渡金属的摩尔比为100-1000：1，优选为200-500：1，进一步优选为300：1；

优选地，所述硫属元素前驱体中硫属元素与碳材料中碳元素的摩尔比为1：1-10，优选为1：2-8。