一种单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料的制备方法和应用

技术特征：
1.一种单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1以二茂铁为催化剂、乙烯为碳源、三聚氰胺为氮源，在氩气氛围下通过化学气相沉积法在预处理过的泡沫镍基底上生长氮掺杂碳纳米管，得到氮掺杂碳纳米管/泡沫镍三维结构；s2用恒压电沉积法将含钼化合物原位沉积于氮掺杂碳纳米管/泡沫镍三维结构表面上，将电沉积处理后的氮掺杂碳纳米管/泡沫镍三维结构置于管式炉中在氩气氛围下退火，从而制备出单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料；所述s2步骤中退火条件为氩气气氛，温度为300-350℃，退火时间为2h。2.根据权利要求1所述的单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料的制备方法，其特征在于：反应过程步骤s1中保护气体氩气流量为800cm3/min，乙烯流量为20sccm。3.根据权利要求1所述的单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述氮掺杂碳纳米管为多壁碳纳米管，其管径为110-150nm。4.根据权利要求1所述的单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料的制备方法，其特征在于：s2步骤中恒压电沉积法的沉积电压为-0.6v，沉积时间为2min。5.根据权利要求1所述的单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述的单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料中，二氧化钼和氮掺杂碳纳米管的质量比为1:1-1.2。6.一种单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料，其特征在于：采用权利要求1-5中任一项的单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料的制备方法制备。7.一种锂离子电池的组装方法，其特征在于：步骤如下：在充满惰性气体的手套箱中用电池壳来进行锂离子电池封装：依次将锂片，隔膜和权利要求1的制备方法制得的单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料放置于电池负极壳之上，在隔膜两侧和单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料上分别滴加有机电解液，静置后待单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料和隔膜完全浸润后再放置电池正极壳，然后用封口机进行压实，完成锂离子电池的组装。组装过程中电极的制备无需用到粘结剂。8.一种锂离子电池，其特征在于：采用权利要求7所述的锂离子电池的制备方法制备。9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于：锂离子电池的放电容量不小于510mah/g，库伦效率大于95％。10.权利要求6所述的单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料的应用，其特征在于：所述的单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料应用于锂离子电池。

技术总结
本发明公开了一种通过恒压电沉积法制备纯的单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料的制备方法及其应用。制备方法包括如下步骤：通过化学气相沉积法在泡沫镍基底上生长氮掺杂碳纳米管，得到氮掺杂碳纳米管/泡沫镍三维结构；用恒压电沉积法将含钼化合物原位沉积于氮掺杂碳纳米管/泡沫镍三维结构表面上，然后将其置于管式炉中在氩气氛围下退火，在300-350℃退火温度范围下，制备出纯的单斜相二氧化钼/氮掺杂碳纳米管三维纳米复合材料。此纳米复合材料可直接用作无粘结剂负极组装成高容量、高循环性能锂离子电池。本发明的制备方法工艺步骤简单，适合商业化的大规模生产，在锂离子电池及其他电化学储能器件领域有着广阔的应用前景。着广阔的应用前景。着广阔的应用前景。


技术研发人员：张辉 赵振环
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2021.12.08
技术公布日：2022/4/12