[发明专利]过渡金属硫化物/石墨烯复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种过渡金属硫化物/石墨烯复合材料，由纳米级过渡金属硫化物和石墨烯组成，所述的过渡金属硫化物为Ni₂S₃、NiS、FeS、FeS₂、CoS、CoS₂、Cu₂S、CuS、MnS或MnS₂。

2.根据权利要求1所述的过渡金属硫化物/石墨烯复合材料，其特征在于，所述的复合材料中石墨烯的重量百分含量为0.4％～16％。

3.根据权利要求1所述的过渡金属硫化物/石墨烯复合材料，其特征在于，所述的纳米级过渡金属硫化物的颗粒直径为50纳米～150纳米。

4.根据权利要求1所述的过渡金属硫化物/石墨烯复合材料，其特征在于，所述的复合材料中纳米级过渡金属硫化物呈均匀分散。

5.根据权利要求1～4任一项所述的过渡金属硫化物/石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将含过渡金属的盐溶于去离子水或有机溶剂中，得到以过渡金属离子M²⁺计浓度为0.015mol/L～0.15mol/L的溶液，再加入GO，经充分搅拌分散后得到混合溶液；

所述的GO的加入量为过渡金属硫化物理论重量的1％～40％；

所述的过渡金属为Ni、Fe、Co、Cu或Mn；

2)将步骤1)的混合溶液中加入含硫化合物，加入量为步骤1)中含过渡金属的盐摩尔量的2-4倍，密封后升温至170℃～250℃，反应12小时～48小时后冷却，收集固体产物，经去离子水和无水乙醇交替反复洗涤，干燥，得到过渡金属硫化物/石墨烯复合材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的含过渡金属的盐为含过渡金属的氯化物、含过渡金属的氟化物、含过渡金属的硝酸盐、含过渡金属的硫酸盐、含过渡金属的草酸盐、含过渡金属的醋酸盐或所述任意一种盐的水合物。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的含硫化合物为硫化钠、硫化钾、硫化铵、硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫代硫酸铵、硫代丙酰胺、硫代乙酰胺或二硫化碳。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂是乙醇、甲醇、乙二醇、1-丁醇、N，N-二甲基甲酰胺、吡啶、乙二胺、苯或甲苯。

9.根据权利要求1、2、3或4所述的过渡金属硫化物/石墨烯复合材料在作为锂离子电池负极材料中的应用。