1.本发明涉及钠离子电池技术领域，特别涉及一种钠离子电池负极材料及其制备方法和应用。
背景技术：
2.电子产品消费市场的迅速扩大使得对于高性能、高稳定电池材料的需求大大增加，钠离子电池由于较低的原料成本受到市场的广大青睐。目前钠离子电池使用的负极材料主要是石墨，但其存在着一些问题，首先石墨作为负极材料的钠离子电池的理论容量比较低，使得电池的储能表现不够理想；此外由于石墨的层间距较小，使得钠离子的迁移动力学较差。
3.与常见的石墨材料相比较，硫化钼化合物具有更大的理论容量和更宽的层间距，但硫化钼化合物同样存在着一些缺点，比如其2h相硫化钼的电子电导率低、层间距还不够大导致钠离子的扩散系数较小。
技术实现要素：
4.本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种钠离子电池负极材料及其制备方法和应用，其中的负极材料具有高能量密度和高安全稳定性。
5.为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：
6.本发明提供一种钠离子电池负极材料的制备方法，包括如下步骤：
7.s1、称取钼酸钠和硫代乙酸铵并溶解于去离子水中制得混合溶液；
8.s2、将混合溶液置于高压反应釜中进行水热反应；
9.s3、水热反应结束高压反应釜冷却至室温后，对水热反应后的混合溶液进行离心分离得到固体样品；
10.s4、对固体样品进行去离子水洗涤、烘干后，自然冷却至室温得到mos2；
11.s5、将mos2置于管式炉中并通入乙炔气体低温烧结，制得1t-mos2@c负极材料。
12.进一步地，步骤s2中，高压反应釜选用聚四氟乙烯高压反应釜，水热反应温度180～210℃，水热反应时间5～12h。
13.进一步地，步骤s5中，低温烧结的温度300～400℃，时间0.5～2h。
14.本发明提供一种钠离子电池负极材料，由上述制备方法制备得到。
15.本发明还提供一种钠离子电池负极材料在钠离子电池中的应用。
16.本发明能够取得如下技术效果：
17.本发明提供的钠离子电池负极材料相较于石墨和常规2h相mos2材料具有更高能量密度和循环稳定性；同时，本发明提供的制备方法采用水热法和通乙炔低温烧结，制备方法简单方便、易于控制。
附图说明
18.图1是根据本发明实施例1制得的1t-mos2@c负极材料的同步辐射吸收谱图。
19.图2是根据本发明实施例2制得的1t-mos2@c负极材料的扫描电镜图。
20.图3是根据本发明实施例3制得的1t-mos2@c负极材料的透射电镜高分辨图。
21.图4是根据本发明对比例1制得的2h-mos2负极材料的透射电镜高分辨图。
具体实施方式
22.在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
23.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
24.本发明实施例提供一种离子电池负极材料的制备方法，包括如下步骤：
25.s1、称取钼酸钠和硫代乙酸铵并溶解于去离子水中制得混合溶液。
26.s2、将混合溶液置于高压反应釜中进行水热反应。
27.高压反应釜选用聚四氟乙烯高压反应釜，水热反应温度180～210℃，水热反应时间5～12h。
28.s3、水热反应结束高压反应釜冷却至室温后，对水热反应后的溶液进行离心分离得到固体样品。
29.s4、对固体样品进行去离子水洗涤、烘干后，自然冷却至室温得到mos2。
30.s5、将mos2置于管式炉中并通入乙炔气体低温烧结，制得1t-mos2@c负极材料。
31.低温烧结的温度300～400℃，时间0.5～2h。
32.下面结合具体的实施例对制备方法进行说明。
33.实施例1
34.称取1.2g钼酸钠和1.0g硫代乙酸铵，将二者混合后向其中加入60ml去离子水，搅拌10分钟直至完全溶解。将混合均匀后的溶液移入聚四氟乙烯高压反应釜中，将高压反应釜密封，在180℃的条件下水热反应12小时。水热反应后冷却至室温，对溶液进行离心处理分离出固体样品，并对其进行去离子水洗涤、烘干后，自然冷却至室温得到mos2。最后将mos2放入管式炉中，并通入乙炔气体在300℃下烧结2小时得到1t-mos2@c负极材料目标产物，图1示出了实施例1制得的1t-mos2@c负极材料的同步辐射吸收谱图谱。
35.实施例2
36.称取1.34g钼酸钠和1.2g硫代乙酸铵，将二者混合后向其中加入60ml去离子水，搅拌10分钟直至完全溶解。将混合均匀后的溶液移入聚四氟乙烯高压反应釜中，将高压反应釜密封，在200℃的条件下水热反应6小时。水热反应后冷却至室温，对溶液进行离心处理分离出固体样品，并对其进行去离子水洗涤、烘干后，自然冷却至室温得到mos2。最后将mos2放入管式炉中，并通入乙炔气体在350℃下烧结1小时得到1t-mos2@c负极材料目标产物。图2示出了实施例2制得的1t-mos2@c负极材料的扫描电镜图像。
37.实施例3
38.称取1.48g钼酸钠和1.35g硫代乙酸铵，将二者混合后向其中加入60ml去离子水，搅拌10分钟直至完全溶解。将混合均匀后的溶液移入聚四氟乙烯高压反应釜中，将高压反应釜密封，在210℃的条件下水热反应5小时。水热反应后冷却至室温，对溶液进行离心处理分离出固体样品，并对其进行去离子水洗涤、烘干后，自然冷却至室温得到mos2。1t-mos2的电子电导率约为102s
·
cm-1
。最后将mos2放入管式炉中，并通入乙炔气体在400℃下烧结0.5小时得到1t-mos2@c负极材料目标产物。图3示出了实施例3制得的1t-mos2@c负极材料的透射电镜高分辨图像，1t-mos2层间距为0.69nm。
39.对比例1
40.称取1.48g钼酸钠和1.35g硫代乙酸铵，将二者混合后向其中加入60ml去离子水，搅拌10分钟直至完全溶解。将混合均匀后的溶液移入聚四氟乙烯高压反应釜中，将高压反应釜密封，在210℃的条件下水热反应5小时。水热反应后冷却至室温，对溶液进行离心处理分离出固体样品，并对其进行去离子水洗涤、烘干后，自然冷却至室温得到mos2。最后将mos2放入管式炉中，并通入氩气气体在400℃下烧结0.5小时得到2h-mos2负极材料。2h-mos2的电子电导率约为10-4s·
cm-1
。图4示出了对比例1制得的2h-mos2负极材料的透射电镜高分辨图像，2h-mos2层间距为0.65nm。
41.下面对实施例1～3制得的1t-mos2@c和对比例1制得的2h-mos2负极材料进行性能测试。
42.将实施例1～3制得的1t-mos2@c和对比例1制得的2h-mos2作为正极。按75：15：10的质量比将1t-mos2@c或2h-mos2材料与粘结剂聚偏氟乙烯(pvdf1300)和导电剂乙炔黑混合均匀，用n-甲基吡咯烷酮(nmp)稀释至合适的粘度涂覆在电池级的铝箔上，然后置于真空干燥箱内在120℃下真空干燥12小时。
43.金属钠片作为负极，电解液选择naclo4，将其溶解在质量比为1：1的碳酸二甲酯(dmc)和碳酸乙烯酯(ec)的混合物中，浓度为1mol
·
l-1
，在手套箱中组装成纽扣电池。在新威尔电池测试仪中分别测试电池性能，充放电电压为3.0～0.01v，在25
±
1℃的环境中循环测量1t-mos2@c和2h-mos2材料的可逆充放电比容量、充放电循环性能及高倍率特性。
44.性能测试的结果如下：
45.实施例1、实施例2、实施例3制备的1t-mos2@c材料和对比例1制备的2h-mos2材料在1a
·
g-1
(1c＝422mah
·
g-1
)电流密度下放电比电容分别为340mah
·
g-1
、330mah
·
g-1
、327mah
·
g-1
和262mah
·
g-1
。500次循环后1t-mos2@c材料放电比电容保持率达80％以上，而2h-mos2材料放电比电容保持率仅剩余52％。可见，上述实施例制得的1t-mos2@c材料充放电容量高、循环稳定性好，相较于石墨和常规的2h相mos2材料具有高循环寿命、高能量和功率密度特点，能够应用于移动通讯、电动汽车、太阳能发电和航空航天等领域。
46.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
47.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
48.以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。