[发明专利]十六胺插层的α-MoO3

说明书

本发明涉及十六胺插层的α‑MoOsubgt;3/subgt;材料及其制备方法和作为超级电容器电极材料的应用。制备方法包括：将钼粉与去离子水充分搅拌混合，得均匀分散的悬浊液；将所得悬浊液进行水热反应，离心，洗涤，干燥，得α‑MoOsubgt;3/subgt;；将所得α‑MoOsubgt;3/subgt;和插层剂十六胺溶于无水乙醇中，所得混合物进行加热回流反应，过滤，干燥，得中间产物；将所得中间产物，在氮气氛围下进行高温煅烧，得十六胺插层的α‑MoOsubgt;3/subgt;材料。本发明方法制备的十六胺插层的α‑MoOsubgt;3/subgt;材料具有比单一层状晶体结构的α‑MoOsubgt;3/subgt;材料更大的层间距，将其作为超级电容器电极时，可有效增加电极与电解液的接触面积，提高电极工作时的离子扩散速率，从而实现提高电极材料的电化学性能。

技术领域

本发明涉及新型电极材料技术领域，可应用于超级电容器电极领域，具体涉及一种十六胺插层的α-MoO₃材料及其制备方法和作为超级电容器电极材料的应用。

背景技术

近年来，随着传统能源诸如煤、石油和天然气等的日益枯竭，开发新型的绿色能源成为了国内外众多学者专家的研究热点。然而像太阳能、风能等清洁能源往往具有间歇性及不确定性，强烈依赖于自然环境，因此研制与其配套的能量存储和转换装置尤为迫切。在众多能源存储装置中，超级电容器以其高功率密度，快速的充放电特征和良好的循环寿命吸引了大量的关注，并得到了快速发展。电极材料对超级电容器的储能性能影响极大，过渡金属氧化物电极材料的起步较早，是发展较为成熟的一种赝电容材料，而三氧化钼因其优异的电化学特性和丰富的储量是一种理想的超级电容器用电极材料，但其较小的层间距使电解液离子难以进入材料内部，大大降低了活性材料的利用率。因此，开发一种具有较大层间距的三氧化钼材料，增加其与电解液的有效接触，提高活性材料的利用率，将极大促进该材料在能源存储领域的实际应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种十六胺插层的α-MoO₃材料及其制备方法和作为超级电容器电极的应用，本发明以十六胺为插层剂制备具有大层间距的α-MoO₃材料作为超级电容器的电极，提高电极工作时的离子扩散速率，从而实现提高电极材料的电化学性能。

本发明采用的技术方案是：一种十六胺插层的α-MoO₃材料，是通过热插层法将插层剂十六胺引入α-MoO₃中，扩大α-MoO₃的层间距，然后在氮气氛围下，高温煅烧，将插层剂十六胺去除，得到的十六胺插层的α-MoO₃材料。

一种十六胺插层的α-MoO₃材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将钼粉与去离子水充分搅拌混合，得均匀分散的悬浊液；

2)将步骤1)所得悬浊液进行水热反应，离心，洗涤，干燥，得α-MoO₃；

3)将步骤2)所得α-MoO₃和插层剂十六胺溶于无水乙醇中，所得混合物进行加热回流反应，过滤，干燥，得中间产物；

4)将步骤3)所得中间产物，在氮气氛围下进行高温煅烧，得十六胺插层的α-MoO₃材料。

优选的，上述的制备方法，步骤1)中，按固液比，钼粉:去离子水＝1g:100-120mL。

优选的，上述的制备方法，步骤1)中，将钼粉先加入到少量去离子水中充分搅拌混合后，再加入剩余的去离子水，充分搅拌。

优选的，上述的制备方法，步骤2)中，所述水热反应是，180℃下反应12h。

优选的，上述的制备方法，步骤3)中，按质量比，α-MoO₃:十六胺＝1:0.8-8.5。