[发明专利]一种锰掺杂三硫化钽还原氧化石墨烯复合材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种锰掺杂三硫化钽还原氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

（1）将氧化石墨烯超声分散于水中，制得表面带负电荷的氧化石墨烯溶液；

（2）将硫代乙酰胺、氯化钽和四水合醋酸锰溶于去离子水中，搅拌至完全溶解，然后，向上述溶液中加入氧化石墨烯溶液；之后将混合溶液转移到反应釜中，在250-300℃下，反应24小时，然后用去离子水浸洗5-6次，最后-56℃下冷冻干燥24h后得到Mn-TaS₃@rGO复合材料。

2.根据权利要求1所述的锰掺杂三硫化钽还原氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯采用改进的Hummers法制备：首先，将2g鳞片石墨与69mL浓硫酸混合，在冰浴中搅拌30min；将8g高锰酸钾慢慢地加入悬浮液中，搅拌15min；冰浴2h后将混合物移至35℃恒温水浴锅中匀速搅拌12h；之后在搅拌状态下，加入6×46mL的水稀释；加完后，恒温35℃搅拌2h；之后量取25mL质量分数为30%的H₂O₂加入上述溶液，溶液迅速由褐色变成亮黄色，带有金黄色片状物；离心后得到沉淀物，沉淀物分别用质量分数为5%的稀盐酸和去离子各洗涤三次，然后把样品均匀铺在表面皿上，最后把表面皿放在冷冻干燥仪中冻干24h，得到氧化石墨烯。

3.根据权利要求1所述的锰掺杂三硫化钽还原氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述（2）中TaS₃与氧化石墨烯的质量比为1-2:1。

4.根据权利要求1所述的锰掺杂三硫化钽还原氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述（2）中Mn和Ta的摩尔比为0.01-0.05:1。

5.根据权利要求1所述的锰掺杂三硫化钽还原氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法制备的锰掺杂三硫化钽还原氧化石墨烯复合材料在锂硫电池中的应用。