[发明专利]一种丝瓜瓤状中空二硫化钼材料的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种丝瓜瓤状中空二硫化钼材料的制备方法和应用，将钼酸铵、四甲基溴化铵和硫代乙酰胺加入水中搅拌，并将其置于水热反应器中加热至160‑220℃，并保持3‑12h，待反应釜自然冷却后，将产品抽滤，水洗，100℃干燥即可得到丝瓜瓤状中空二硫化钼材料，钼酸铵、四甲基溴化铵、硫代乙酰胺和水的质量比为0.88﹕（0.5‑4）﹕0.94：（10‑50）。本方法合成的二硫化钼具有优异的电化学性能，二硫化钼中空管具有多级孔结构，有利于电解制的传递，本发明工艺简单，制备得到的丝瓜瓤状中空二硫化钼具有比电容高、性能稳定的特点，可成为电动汽车使用的新型能量存储系统的电极材料。

技术领域

本发明属于超级电容器电极材料制备方法，具体地设计一种丝瓜瓤状中空二硫化钼材料制备方法及其在超级电容器中的应用。

背景技术

随着社会经济及人类文明意识的发展，能源与环境问题越来越受到人们的关注。超级电容器作为一种新型储能器件，具有对环境无污染、循环寿命长、使用温度范围宽、安全性高等特点。为了获得高性能的超级电容器，开发具有高比电容量的电极材料是最为关键的。

近年来，二维层状过渡金属硫化物成为超级电容器电极材料的研究热点。其中二硫化钼与石墨烯结构类似，一般是由单层或多层二硫化钼组成，层与层之间存在着微弱的范德华力，层间距约为0.65 nm。作为超级电容器电极材料，二硫化钼具有较高的理论比电容，但其易团聚，且在充放电过程中体积变化大导致其优异的电化学性能不能被表现出来。众所周知，设计合成具有纳米多级结构的二硫化钼能显著提升其电化学性能，为此，各种纳米结构的二硫化钼，如纳米球，纳米管，纳米棒，纳米片等被合成出来并表现出良好的电化学性能。由纳米片组装而成的中空结构的电极材料有利于电解液的传递、电化学反应的快速进行、有助于防止电极材料的团聚及有利于缓解充放电过程中电极材料的体积变化，是一种优异的电极材料结构，目前，由二硫化钼纳米片组装而成的中空结构的电极材料研究的不多，还需探索新的合成方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的丝瓜瓤状中空二硫化钼材料制备方法，并将其用作超级电容器电极材料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种新型的丝瓜瓤状中空二硫化钼材料制备方法。按照一定的比例将钼酸铵、四甲基溴化铵和硫代乙酰胺加入一定量的水中搅拌30min，并将其置于水热反应器中加热至160-220℃，并保持3-12h，待反应釜自然冷却后，将产品抽滤，水洗，100℃干燥即可得到丝瓜瓤状中空二硫化钼材料，钼酸铵、四甲基溴化铵、硫代乙酰胺和水的质量比为0.88﹕（0.5-4）﹕0.94：（10-50），优选为0.88﹕（0.5-4）﹕0.94：30。

一种根据上述的制备方法制备的丝瓜瓤状中空二硫化钼材料。

本发明丝瓜瓤状中空二硫化钼材料的管内径约为0.5-1μm，管壁由二硫化钼纳米片堆积而成，厚度为80-120 nm。

本发明丝瓜瓤状中空二硫化钼材料在超级电容器中的应用。

本发明的丝瓜瓤状中空二硫化钼材料与导电剂科琴黑及粘结剂PTFE溶液混合后按照80:10:10的质量比例再加适量乙醇混合后涂覆于泡沫镍上，压片并干燥后作为超级电容器的电极，所述电极材料表现出较高的电容性能以及较好的循环稳定性。