[发明专利]二氧化钛改性二硫化钼锂离子电池负极材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化钛改性二硫化钼锂离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：将钼酸钠、硫脲加入去离子水中，再加入草酸均匀搅拌混合，得混合液；混合液于水热釜中反应，得MoS₂；将MoS₂溶解于无水乙醇中，加入氨水溶液超声处理，滴加钛酸四丁酯后于45～60℃反应22～26h；反应所得物离心后，洗涤、干燥，最后在惰性气氛中于500～800℃热处理(4±0.5)小时，得到二氧化钛改性二硫化钼。该二氧化钛改性二硫化钼可用于作为锂离子电池负极材料，可获得优异的储锂性能，增强循环稳定性。

技术领域

本发明涉及材料改性和锂离子电池领域，特别是涉及一种二氧化钛改性二硫化钼锂离子电池负极材料的制备方法。

背景技术

二硫化钼(MoS₂)是一种具有石墨烯二维层状结构的过渡金属二元化合物，由六方晶系的单层或多层MoS₂构成。单层MoS₂由硫原子层-钼原子层-硫原子层形成类“三明治”结构，层中S-Mo-S之间以共价键相连，层与层之间通过范德华作用力相结合。层状结构由若干个单层MoS₂堆积而成，其层间距约为0.615nm。这种较大的层间距有利于锂离子的嵌脱，MoS₂分子与锂离子进行转换式反应，获得669mAh g^-1的高理论比容量。此外，钼源和硫源地处丰富、廉价易得，因此，MoS₂被认为是一种很有应用前景的锂离子电池负极材料。然而，六方2H稳定相MoS₂材料是一种半导体材料，较低电导率导致材料的倍率性能不佳。此外，MoS₂在循环过程中生成多硫化物，产生穿梭效应，致使MoS₂活性物质的流失和电极结构的破坏，造成容量快速衰减。

二氧化钛(TiO₂)具有成本低、环境友好、化学性能稳定、充放电平台高(1.7V Li⁺/Li)、循环过程中体积变化小(3-4％)等优点，被认为是一类重要的锂离子电池负极材料。新进研究表明，构筑MoS₂与TiO₂复合材料可以获得良好的协同效应，实现电化学储锂性能的提升。中国发明专利CN201610013574公开了一种作为锂离子电池负极的层状堆叠的TiO₂/MoS₂核壳结构复合材料的制备方法。中国发明专利CN201811240121报道了一种TiO₂/C/MoS₂中空杂化微球的制备方法，该材料用于锂离子电池负极材料，表现出高的可逆容量、优异的倍率性能。

以上公开的方法虽然成功获得电化学储锂性能的改善，但是都是以TiO₂为基体，没有解决MoS₂循环过程中的多硫化锂溶解、结构稳定性不佳的问题。因此，以MoS₂为基体，利用TiO₂改性MoS₂是缓解多硫化锂溶解、提升材料结构稳定性的重要途径。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种二氧化钛改性二硫化钼锂离子电池负极材料的制备方法，该方法工艺简单，成本低，条件温和，通过二氧化钛对二硫化钼的改性，增强所得材料的循环稳定性。

本发明提供一种二氧化钛改性二硫化钼锂离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：

1)、将钼酸钠、硫脲加入去离子水中，搅拌至钼酸钠、硫脲均溶解后，再加入草酸均匀搅拌混合，得混合液；所述钼酸钠：硫脲：草酸＝1：(1.6±0.2)：(0.5±0.05)的重量比；

将所述混合液转入水热釜(内衬为聚四氟乙烯的水热釜)中，密封后于180～220℃反应22～26h；

反应所得物离心，离心所得的沉淀洗涤后干燥(50～70℃烘干22～26h)，得MoS₂(粉末状)；