[发明专利]一种基于二维材料MoS2下的高性能可充电溴离子电池及其制备方法

权利要求书

1.一种基于二维材料MoS₂下的高性能可充电溴离子电池，其特征在于，所述高性能可充电溴离子电池将二维层状结构MoS₂纳米花作为正极活性物质，负极材料为锌箔，电解液的溶质为溴酸钠，电解液的溶剂为水和乙二醇。

2.一种基于二维材料MoS₂下的高性能可充电溴离子电池的制备方法，其特征在于，步骤如下：

(1)将五氯化钼和四水合钼酸铵按照一定质量比混合后加入到去离子水中搅拌，然后将一定质量的硫脲加入到去离子水中搅拌；将硫脲水溶液缓慢地滴加到五氯化钼和四水合钼酸铵的混合水溶液中并充分搅拌；将混合溶液置于高压反应釜中在一定温度下进行水热反应；静置，冷却并洗涤干燥暗黑色固体，制得正极活性物质MoS₂纳米花；

(2)将正极活性物质MoS₂纳米花、粘结剂与导电剂按照一定的质量比例混合，缓慢滴加N-甲基吡咯烷酮溶液，研磨均匀并将其涂抹在集流体上，然后放在真空干燥箱中干燥，制备正极电极片；

(3)使用溴酸钠作为溶质，去离子水和乙二醇作为溶剂，制备的溶液作为电解液；

(4)用锌箔作为负极片，组装成软包电池。

3.根据权利要求2所述的一种基于二维材料MoS₂下的高性能可充电溴离子电池的制备方法，其特征在于，所述的五氯化钼、四水合钼酸铵在混合水溶液中的浓度分别为0.003～0.02mol/L、0.003～0.04mol/L，所述的硫脲水溶液的浓度为0.1～0.4mol/L。

4.根据权利要求3所述的一种基于二维材料MoS₂下的高性能可充电溴离子电池的制备方法，其特征在于，所述的五氯化钼、四水合钼酸铵在混合水溶液中的浓度分别为0.01mol/L、0.01mol/L，所述的硫脲水溶液的浓度为0.16mol/L。

5.根据权利要求2所述的一种基于二维材料MoS₂下的高性能可充电溴离子电池的制备方法，其特征在于，所述的硫脲水溶液与五氯化钼和四水合钼酸铵的混合水溶液的体积混合比为1：1～2。

6.根据权利要求2所述的一种基于二维材料MoS₂下的高性能可充电溴离子电池的制备方法，其特征在于，所述的水热反应的温度为120～180℃；水热反应时间为12～24小时。

7.根据权利要求6所述的一种基于二维材料MoS₂下的高性能可充电溴离子电池的制备方法，其特征在于，所述的水热反应的温度为150℃；水热反应时间为24小时。

8.根据权利要求2所述的一种基于二维材料MoS₂下的高性能可充电溴离子电池的制备方法，其特征在于，所述的粘结剂为聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯；所述的导电剂为乙炔黑或科琴黑。

9.根据权利要求2所述的一种基于二维材料MoS₂下的高性能可充电溴离子电池的制备方法，其特征在于，所述的正极活性物质MoS₂纳米花、粘结剂与导电剂的质量比为8～10:1～2:1～2；所述的正极活性物质MoS₂纳米花与N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:5～8。

10.根据权利要求2所述的一种基于二维材料MoS₂下的高性能可充电溴离子电池的制备方法，其特征在于，所述真空干燥箱中干燥的条件为：温度为50℃～80℃，时间为6～12h；所述的集流体为石墨纸或石墨箔；所述的电解液的浓度为0.1～1mol/L；所述的乙二醇和水的体积比是1～10:10。