[发明专利]一种空心碳球/二硫化钼双极性复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种空心碳球/二硫化钼双极性复合材料，其特征在于，所述复合物材料为二硫化钼包覆在空心碳球表面形成的双极性复合材料。

2.根据权利要求1所述一种空心碳球/二硫化钼双极性复合材料，其特征在于，所述二硫化钼为二硫化钼纳米片。

3.根据权利要求1所述一种空心碳球/二硫化钼双极性复合材料，其特征在于，所述空心碳球的制备方法如下：

(1)制备二氧化硅模板球：将水和N，N-二甲基甲酰胺按照1～2:1的体积比混合，然后在超声条件下依次加入15～20mg/mL的十六烷基三甲基溴化铵溶液(CTAB)和6～8mg/mL的氢氧化钠(NaOH)溶液，搅拌均匀后再加入硅酸四乙酯(TEOs)的甲醇溶液，搅拌均匀后抽滤，取固相洗涤、干燥后得二氧化硅模板球；

(2)将步骤(1)中所述二氧化硅模板球均匀分散于5-10mM的三羟甲基氨基甲烷溶液中，继续加入盐酸多巴胺后搅拌均匀形成混合分散液，所述二氧化硅模板与所述盐酸多巴胺的质量比为1:3～2:1；

(3)将步骤(2)中的混合分散液抽滤得到固体样品，在还原气氛下进行热处理，得到SiO₂@C球；

(4)将步骤(3)中所述SiO₂@C球加入到质量浓度为5～10％的氢氟酸溶液中分散均匀，加热至60～80℃后搅拌2～5h，搅拌结束后稀释至氢氟酸的质量浓度小于等于0.1％后抽滤，即可得到空心碳球。

4.根据权利要求3所述一种空心碳球/二硫化钼双极性复合材料，其特征在于，步骤(1)中所述硅酸四乙酯与所述甲醇的体积比为1～3:10；所述水、N，N-二甲基甲酰胺、十六烷基三甲基溴化铵、氢氧化钠以及硅酸四乙酯的质量体积比为80～160:80:75～100:38.4～51.2:0.4～1.2，mL:mL:mg:mg:mL。

5.权利要求1～4任一项所述一种空心碳球/二硫化钼双极性复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将空心碳球分散于N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，超声分散均匀后加入四硫代钼酸铵，搅拌使其混合均匀形成混合溶液，所述空心碳球与所述四硫代钼酸铵的质量比为1:1～1:2；

(2)将步骤(1)中所述混合溶液转移再进行200～220℃下水热处理12～18h，待反应结束后冷却至室温，抽滤后在60～80℃下干燥得到前驱体；

(3)将步骤(2)中所述前驱体在还原气氛下进行热处理，即可得到空心碳球/二硫化钼双极性复合材料。

6.根据权利要求5所述一种空心碳球/二硫化钼双极性复合材料的制备方法，其特征在于，所述还原气氛为通入还原气体，所述还原气体包括体积比为1:9的氢气和氩气。

7.根据权利要求5所述一种空心碳球/二硫化钼双极性复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述热处理为以2℃/min的升温速率升温至700℃后保温2h。

8.权利要求1～4任一项所述一种空心碳球/二硫化钼双极性复合材料在储能方面的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，将硫负载在所述空心碳球/二硫化钼双极性复合材料上制备钠硫电池的正极材料。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，将所述空心碳球/二硫化钼双极性复合材料涂覆在玻璃纤维表面制备钠硫电池的复合隔膜。