[发明专利]一种锂离子电池多壁碳纳米管/二硫化钼复合电极及制备方法

摘要

本发明提供锂离子电池多壁碳纳米管/二硫化钼复合电极及制备方法，制备方法采用多壁碳纳米管以及可溶性钼酸盐、L‑半胱氨酸为原料，利用葡萄糖和曲拉通X‑100作为助剂，提高MoS₂在碳纳米管表面的分散均匀性，并通过原位水热还原法，合成MoS₂与多壁碳纳米管的复合电极材料。该材料具有高的电化学贮锂比容量，优异的循环性能和高倍率特性，且合成方法具有反应条件温和，工艺简单，产率高且重现性好等优点。

主权项

1.一种锂离子电池多壁碳纳米管/二硫化钼复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将多壁碳纳米管分散在酸液中，进行超声氧化处理后得到碳纳米管悬浊液，再用碱液调节pH值为8~12，离心分离后得到氧化处理后的多壁碳纳米管；（2）在0.02~0.07mol/L的钼酸盐溶液中加入硫源和还原剂，再依次加入步骤（1）中氧化处理后的多壁碳纳米管和分散剂，其中，硫源与钼酸盐的物质的量比为5:1~10:1，钼酸盐与步骤（1）氧化处理后的多壁碳纳米管的物质的量比为1:1~1:4，进行超声处理1~2h后得到混合物；其中，所述钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵，所述硫源为L‑半胱氨酸；所述分散剂为葡萄糖和曲拉通X‑100复配而成，葡萄糖与钼酸盐的物质的量比为1.17~1.19:1，曲拉通X‑100与钼酸盐的物质的量比为1.19~1.23:1；（3）将该混合物转入水热反应釜中密封，在180~260℃温度条件下反应12~48h，得到的产物室温冷却后，经过分离、洗涤、真空干燥和热处理过程后得到复合纳米材料MoS₂/CNTS；其中分离、洗涤、真空干燥和热处理过程具体包括：离心分离，并用去离子水和无水乙醇洗涤，然后在90~100℃真空干燥，最后在80%Ar ~ 20%H₂氛围中700~900℃热处理2~3h；（4）将步骤（2）中的复合纳米材料与炭黑及质量浓度5%的聚偏氟乙烯的N‑甲基吡咯烷酮溶液在搅拌下调成糊状物，其中糊状物各组分质量百分比为复合纳米材料80~90%、炭黑5~10%、聚偏氟乙烯5~10%，将该糊状物涂到作为集流体的铜箔上，干燥，辊压得到MoS₂/CNTS复合电极。