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专利号: 2021109698216
申请人: 济南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种V3S4@V2C复合材料的制备方法,包括具有MXene结构的V2C以及原位生成在该V2C表面的粒状V3S4;所述V3S4具有三维NiAs晶体结构,所述V2C为二维材料,且V3S4原位生成在V2C上使两者构建成二维和三维异质晶体结构;所述V3S4@V2C复合材料为片状结构,其厚度为纳米级别;采用以下方法进行制备:将具有MXene结构的V2C与硫代乙酰胺在同一反应环境中进行气相硫化处理,即得;其中所述具有MXene结构的V2C与硫代乙酰胺的质量比为1:5~10;所述的气相硫化处理的方法为:在流动的保护气制造的隔氧环境下,将所述硫代乙酰胺置于保护气的上游,将所述V2C置于保护气的下游,然后进行加热保温处理,即得;

所述加热保温的温度为600 700℃,保温时间为1 3小时;所述保护气包括惰性气体、氮~ ~气或氢氩混合气中任一种。

2.根据权利要求1所述的V3S4@V2C复合材料的制备方法,其特征在于,所述具有MXene结构的V2C的制备方法包括如下步骤:(1)提供含有氟化钠、盐酸的水溶液,加入V2AlC,混匀得到前驱体溶液;

(2)将所述前驱体溶液进行水热反应,分离出反应液中的固体产物,对其清洗后干燥,即得具有MXene结构的V2C。

3.根据权利要求2所述的V3S4@V2C复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述V2AlC、氟化钠的质量比为0.4~0.9:1。

4.根据权利要求2所述的V3S4@V2C复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述水溶液以去离子水作为溶剂。

5.根据权利要求2所述的V3S4@V2C复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述盐酸浓度不小于5mol/L。

6.根据权利要求2所述的V3S4@V2C复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,将氟化钠、盐酸溶解于水中,并静置不小于1小时后再加入所述V2AlC,然后搅拌不小于1小时后,进入下一步骤。

7.根据权利要求2所述的V3S4@V2C复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述水热反应的温度为105 130℃,反应时间为40 55小时。

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8.根据权利要求2所述的V3S4@V2C复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述干燥温度为50 80℃,干燥时间为10 24小时。

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9.根据权利要求2所述的V3S4@V2C复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,将所述固体产物清洗至中性。

10.权利要求1‑9任一项所述的方法制备的V3S4@V2C复合材料在储能器件中的应用。

11.根据权利要求10所述的应用,其特征在于,将所述V3S4@V2C复合材料用做锂硫电池正极材料。