[发明专利]一种利用1T/2H MoSe2

说明书

一种利用1T/2H MoSesubgt;2/subgt;纳米花调控锂离子电池负极材料及制备方法，配置含钼基和硒前驱体溶液，并加入还原剂，混合搅拌至完全溶解，将溶液转移到高压釜中加热，得到前驱体溶液；将前驱体的液体离心，去除上层溶液，经多次洗涤后离心烘干，制得2H MoSesubgt;2/subgt;纳米花(MS)；将得到的前驱体粉体超声处理后，再次转移到高压釜中加热，得到1T/2H MoSesubgt;2/subgt;纳米花调控锂离子电池负极材料。本发明能够显著提高导电性，实现相与缺陷协同优化来提高材料导电性，并缓解充放电过程中的MoSesubgt;2/subgt;体积变化，提高材料的循环稳定性。本发明具有制备成本低、工艺简单、可大批量生产的、且具有稳定循环性能、优异倍率性能的特点。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种利用1T/2HMoSe₂纳米花调控锂离子电池负极材料及制备方法。

背景技术

在众多锂离子电池负极材料中过渡金属二卤属化合物因其具有复杂多变的相结构和电子结构、丰富的元素储备、优异的光电性能等优势，被广泛研究。如今世界能源形势日益紧张，对高比容量和高功率密度的锂离子电池负极材料的研究愈加迫在眉睫，为过渡金属二卤属化合物材料的研究提供了广阔的发展空间。在各种过渡金属二卤属化合物中，硒化钼(MoSe₂)因其较高的理论比容量(422mAh g^-1)、良好的电子导电率、优异的离子传输特性、较高的催化活性中心，成为极具潜力的锂离子电池负极材料。然而，过渡金属二卤属化合物硒化钼仍然存在一些限制，即在充放电过程中存在巨大的体积变化导致颗粒的粉化或团聚，造成电池机械粉碎，进而影响锂离子电池电化学性能。上述提及的不足，将阻碍二氧化钼作为锂离子电池负极材料的商业化应用。

大量研究表明，将MoSe₂颗粒纳米化、与石墨烯、碳纳米管生物质碳等导电材料复合，可明显提高MoSe₂作为锂离子电池负极材料的电化学性能。例如Vikraman等人(DhanasekaranVikraman,Sajjad Hussain,K.Prasanna,K.Karuppasamy,Jongwan Jung,Hyun-Seok Kim,Facile method to synthesis hybrid phase 1T@2H MoSe₂nanostructures for rechargeable lithium ion batteries[J].Journal ofElectroanalytical Chemistry 2019,833,333-339.)设计了一种简单、经济的一步法合成了纳米粒蜂窝状结构(1T@2H MoSe₂)，在0.1A g^-1的电流密度下，循环100次以后容量仍能保持在843mAh g^-1；嘉泉大学的Hyeongi等人(Hyeongi Kima,Quoc Hai Nguyen,Tae Kim,Jaehyun Hur,Scalable synthesis of high-performance molybdenum diselenide-graphite nanocomposite anodes for lithium-ion batteries[J].Applied SurfaceScience 2021,481,1196-1205.)通过高能机械铣削制备出一种MoSe₂-石墨纳米复合材料作为一种新的高性能锂离子电池负极。在100mA g^-1电流密度下循环100圈后可以保持909mAh g^-1的比容量，同时具有超长的循环性能，即在3.0A g^-1电流密度下循环后可以保持611mAh g^-1的比容量。

尽管有关硒化钼作为锂电池负极材料一系列研究已经取得较大进展，但目前包括上述提及的文献和专利在内的大部分研究还存在制备工艺较为复杂，材料制备成本较高，量产难度较大等问题，因此限制了硒化钼在商业化中的进一步应用。

发明内容