CN103956470B - 一种二维层状复合薄膜的制备方法及其产品和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二维层状复合薄膜的制备方法，将至少两种制膜原料分别配置得到多种分散液，将多种分散液混合搅拌均匀，真空抽滤，得到所述的二维层状复合薄膜；所述的制膜原料为WS2纳米颗粒、MoS2纳米颗粒、Au纳米颗粒、氧化石墨烯或碳纳米管。本发明提供了一种二维层状复合薄膜的制备方法，利用真空抽滤产生的压力来克服带同种电荷纳米材料间的排斥力成膜，方法简单、经济环保，可以满足大规模工业化生产；制备得到的二维层状复合薄膜具备良好的柔韧性，无需添加粘结剂，可直接作为锂离子电池的负极材料使用，组装的锂离子电池具有优良的循环稳定性。

Description

一种二维层状复合薄膜的制备方法及其产品和应用
技术领域
本发明涉及复合薄膜的制备领域，具体涉及一种二维层状复合薄膜的制备方法及其产品和应用。
背景技术
二维层状复合薄膜，由于其独特的层状结构，作为锂离子电池负极材料时有利于离子和电解液传输，近年来受到了广泛的关注。
目前获得的二维层状复合薄膜的主要方法是通过化学方法直接在二维材料上负载另外的物质形成复合薄膜。
如公开号为CN103497473A的中国专利文献公开了一种纳米银粒子/二维层状纳米结构复合薄膜的制备方法，将聚乙烯吡咯烷酮加入到乙醇中，磁力搅拌的同时水浴加热，加入二维层状纳米结构材料水溶液，加入AgNO3，搅拌，得到溶胶，将溶胶在空气中静置老化，采用丝网印刷方式将经过处理的溶胶印制到钠钙玻璃载玻片上，并干燥，即得。
但上述方法往往需要复杂的化学制备过程，并且对于复合材料的成分操控性不好。
何明泽等(何明泽，刘宗怀，纳米层组装制备石墨烯-锰钴镍纳米复合材料及其电容性质研究，陕西师范大学，硕士论文，2013年5月)首先制备得到了石墨烯纳米层分散液和锰钴镍氧化物纳米层分散液，以该两类纳米层为组装单元，通过絮凝法制备了FRGO-MnCoNiO2纳米复合材料，通过纳米层自组装技术制备了(PDDA/MnCoNiO2/PDDA/RGO)8薄膜材料。
该文献中虽然利用简单的自组装技术制备了多层复合薄膜，但由于石墨烯纳米层分散液与锰钴镍氧化物纳米层分散液间带有同种电荷，因此在自组装过程中，还需要加入PDDA作为粘结剂。
因此，开发一种环境友好、简单灵活的制备二维多层复合薄膜的方法，是目前的一个研究重点。
发明内容
本发明提供了一种二维层状复合薄膜的制备方法，利用真空抽滤产生的压力来克服带同种电荷纳米材料间的排斥力成膜，方法简单、经济环保，可以满足大规模工业化生产；制备得到的二维层状复合薄膜具备良好的柔韧性，无需添加粘结剂，可直接作为锂离子电池的负极材料使用，组装的锂离子电池具有优良的循环稳定性。
本发明公开了一种二维层状复合薄膜的制备方法，包括如下步骤：
将至少两种制膜原料分别配置得到多种分散液，将多种分散液混合搅拌均匀，真空抽滤，得到所述的二维层状复合薄膜；
所述的制膜原料为二氧化钨(WS2)纳米颗粒、二氧化钼(MoS2)纳米颗粒、金(Au)纳米颗粒、氧化石墨烯(GO)或碳纳米管(CNTs)。
混合后的分散液通过聚碳酸酯多孔膜进行真空抽滤。
作为优选：
WS2纳米颗粒分散液的制备过程如下：
将WS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌24～48小时后用正己烷洗涤，再分散到水中超声1～2小时，得到浓度为1.2～1.5mg/mL的WS2纳米颗粒分散液；
MoS2纳米颗粒分散液的制备过程如下：
将MoS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌12～24小时后用正己烷洗涤，再分散到水中超声1～2小时，得到浓度为1.5～2.0mg/mL的MoS2纳米颗粒分散液；
Au纳米颗粒分散液的制备过程如下：
将Au纳米颗粒与去离子水混合得到浓度为0.02～0.03mg/mL的Au纳米颗粒分散液；
氧化石墨烯分散液的制备过程如下：
将氧化石墨烯与去离子水混合，超声分散得到浓度为0.1～0.2mg/mL的氧化石墨烯分散液；
碳纳米管分散液的制备过程如下：
将碳纳米管分散到5～10M的HNO3水溶液中，回流处理12～24h，离心分离洗涤至中性，再超声分散到水溶液中得到浓度为1～2mg/mL的碳纳米管分散液。
进一步优选：
分别配置WS2纳米颗粒分散液、MoS2纳米颗粒分散液和Au纳米颗粒分散液，再将Au纳米颗粒分散液分别与WS2纳米颗粒分散液和MoS2纳米颗粒分散液混合，磁力搅拌10～15min，真空抽滤后，分别得到Au/WS2复合薄膜和Au/MoS2复合薄膜；
所述Au纳米颗粒分散液与WS2纳米颗粒分散液或MoS2纳米颗粒分散液的体积比为8～12:1。优选配比下获得的复合薄膜组装的锂离子电池具有更佳的循环稳定性。
分别配置氧化石墨烯分散液和Au纳米颗粒分散液，再将Au纳米颗粒分散液与氧化石墨烯分散液混合，磁力搅拌10～15min，真空抽滤后，得到Au/GO复合薄膜；
所述Au纳米颗粒分散液与氧化石墨烯分散液的体积比为4～5:1。优选配比下获得的复合薄膜组装的锂离子电池具有更佳的循环稳定性。
分别配置WS2纳米颗粒分散液、MoS2纳米颗粒分散液和碳纳米管分散液，再将碳纳米管分散液分别与WS2纳米颗粒分散液和MoS2纳米颗粒分散液混合，磁力搅拌10～15min，真空抽滤后，分别得到CNTs/WS2复合薄膜和CNTs/MoS2复合薄膜；
所述碳纳米管分散液与WS2纳米颗粒分散液或MoS2纳米颗粒分散液的体积比为1～2:1。优选配比下获得的复合薄膜组装的锂离子电池具有更佳的循环稳定性。
分别配置氧化石墨烯分散液和碳纳米管分散液，再将碳纳米管分散液与氧化石墨烯分散液混合，磁力搅拌10～15min，抽滤后，得到CNTs/GO复合薄膜；
所述碳纳米管分散液与氧化石墨烯分散液的体积比为1:5～10。优选配比下获得的复合薄膜组装的锂离子电池具有更佳的循环稳定性。
分别配置WS2纳米颗粒分散液、MoS2纳米颗粒分散液和氧化石墨烯分散液，再将氧化石墨烯分散液分别与WS2纳米颗粒分散液和MoS2纳米颗粒分散液混合，磁力搅拌10～15min，真空抽滤后，分别得到GO/WS2复合薄膜和GO/MoS2复合薄膜；
所述氧化石墨烯分散液与WS2纳米颗粒分散液或MoS2纳米颗粒分散液的体积比为1～18:1；优选为1.5～3:1。优选配比下获得的复合薄膜组装的锂离子电池具有更佳的循环稳定性。
分别配置WS2纳米颗粒分散液、MoS2纳米颗粒分散液和氧化石墨烯分散液，再将氧化石墨烯分散液与WS2纳米颗粒分散液和MoS2纳米颗粒分散液混合，磁力搅拌10～15min，真空抽滤后，得到GO/WS2/MoS2复合薄膜；
所述氧化石墨烯分散液、WS2纳米颗粒分散液和MoS2纳米颗粒分散液的体积比为4～5:1:1。优选配比下获得的复合薄膜组装的锂离子电池具有更佳的循环稳定性。
本发明还公开了所述制备方法得到的二维层状复合薄膜。
本发明还公开了所述的二维层状复合薄膜在锂离子电池中的应用，将制备得到的二维层状复合薄膜进行水热还原后，可直接作为锂离子电池负极材料。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)本发明利用真空抽滤的方法制备二维层状复合薄膜，成本低廉，工艺简单，易于工业化生产；
2)本发明制备的二维层状复合薄膜的各组分成分方便调控，具备良好的柔韧性；
3)本发明制备的二维层状复合膜材料可以直接用于锂离子电池的负极材料，无需添加粘结剂，制备的锂离子电池具有极佳的循环稳定性。
附图说明
图1为实施例1制备的WS2/GO复合薄膜的照片；
图2为实施例3制备的Au/MoS2复合薄膜截面的扫描电镜照片；
图3为实施例5制备的Au/GO复合薄膜截面的扫描电镜照片；
图4为实施例7制备的CNTs/WS2复合薄膜截面的扫描电镜照片；
图5为实施例11制备的CNTs/GO复合薄膜截面的扫描电镜照片；
图6为实施例13制备的WS2/GO复合薄膜截面的扫描电镜照片；
图7为实施例18制备的MoS2/GO复合薄膜截面的扫描电镜照片；
图8为以实施例7制备的WS2/CNTs复合薄膜为负极组装的锂离子电池的放电循环图；
图9为以实施例13～16分别制备的WS2/GO复合薄膜为负极组装的锂离子电池的放电循环图。
具体实施方式
以下结合实例进一步说明本发明。
实施例1
1)取WS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌48小时，用正己烷洗涤3次，再将其分散到水中超声1小时，得到WS2分散液浓度约为1.2mg/mL；
2)将纳米金溶液稀释到0.028mg/mL；
3)将纳米金溶液与WS2分散液按照体积比10:1混合，磁力搅拌10分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成Au/WS2复合薄膜。
图1为本实施例制备的WS2/GO复合薄膜的照片。
实施例2
1)取WS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌48小时，用正己烷洗涤4次，再将其分散到水中超声1.5小时，得到WS2分散液浓度约为1.4mg/mL；
2)将纳米金溶液稀释到0.028mg/mL；
3)将纳米金溶液与WS2分散液按照体积比8:1混合，磁力搅拌10分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成Au/WS2复合薄膜。
实施例3
1)取MoS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌48小时，用正己烷洗涤5次，再将其分散到水中超声1.5小时，得到MoS2分散液浓度约为1.5mg/mL；
2)将纳米金溶液稀释到0.028mg/mL；
3)将纳米金溶液与MoS2分散液按照体积比10:1混合，磁力搅拌10分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成Au/MoS2复合薄膜。
图2为本实施例制备的Au/MoS2复合薄膜截面的扫描电镜照片。
实施例4
1)取MoS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌48小时，用正己烷洗涤6次，再将其分散到水中超声2小时，得到MoS2分散液浓度约为1.8mg/mL；
2)将纳米金溶液稀释到0.028mg/mL；
3)将纳米金溶液与MoS2分散液按照体积比12:1混合，磁力搅拌15分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成Au/MoS2复合薄膜。
实施例5
1)超声分散氧化石墨烯获得浓度为0.1mg/mL的氧化石墨烯分散液，备用；
2)将纳米金溶液稀释到0.028mg/mL；
3)将纳米金溶液与氧化石墨烯分散液按照体积比5:1混合，磁力搅拌12分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成Au/GO复合薄膜。
图3为本实施例制备的Au/GO复合薄膜截面的扫描电镜照片。
实施例6
1)超声分散氧化石墨烯获得浓度为0.2mg/mL的氧化石墨烯分散液，备用；
2)将纳米金溶液稀释到0.028mg/mL；
3)将纳米金溶液与氧化石墨烯分散液按照体积比4:1混合，磁力搅拌15分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成Au/GO复合薄膜。
实施例7
1)取WS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌48小时，用正己烷洗涤3次，再将其分散到水中超声1小时，得到WS2分散液浓度约为1.5mg/mL；
2)取碳纳米管分散到6MHNO3水溶液中，在80℃下回流处理24小时，离心分离碳纳米管并水洗5次，超声分散到水溶液中使碳纳米管的浓度达到1mg/mL；
3)将碳管分散液与WS2分散液按照体积比1:1混合，磁力搅拌8分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成CNTs/WS2复合薄膜。
图4为本实施例制备的CNTs/WS2复合薄膜截面的扫描电镜照片。
以本实施例制备的CNTs/WS2复合薄膜为负极，锂片作为参比电极和对电极，电解液为1MLiPF6分散于质量比为1:1的碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯混合液，组装锂离子电池，进行性能测试。
图8为该锂离子电池的放电循环图，由图8可知，循环50次后其容量仍保持在861.6mAhg-1。
实施例8
1)取WS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌48小时，用正己烷洗涤4次，再将其分散到水中超声2小时，得到WS2分散液浓度约为1.3mg/mL；
2)取碳纳米管分散到6MHNO3水溶液中，在80℃下回流处理24小时，离心分离碳纳米管并水洗6次，超声分散到水溶液中使碳纳米管的浓度达到2mg/mL；
3)将碳管分散液与WS2分散液按照体积比2:1混合，磁力搅拌10分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成CNTs/WS2复合薄膜。
实施例9
1)取MoS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌48小时，用正己烷洗涤5次，再将其分散到水中超声1.5小时，得到MoS2分散液浓度约为1.5mg/mL；
2)取碳纳米管分散到6MHNO3水溶液中，在80℃下回流处理24小时，离心分离碳纳米管并水洗6次，超声分散到水溶液中使碳纳米管的浓度达到1.5mg/mL；
3)将碳管分散液与MoS2分散液按照体积比1:1混合，磁力搅拌9分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成CNTs/MoS2复合薄膜。
实施例10
1)取MoS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌48小时，用正己烷洗涤6次，再将其分散到水中超声2小时，得到MoS2分散液浓度约为1.8mg/mL；
2)取碳纳米管分散到6MHNO3水溶液中，在80℃下回流处理24小时，离心分离碳纳米管并水洗6次，超声分散到水溶液中使碳纳米管的浓度达到2mg/mL；
3)将碳管分散液与MoS2分散液按照体积比2:1混合，磁力搅拌10分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成CNTs/MoS2复合薄膜。
实施例11
1)超声分散氧化石墨烯获得浓度为0.1mg/mL的氧化石墨烯分散液，备用；
2)取碳纳米管分散到6MHNO3水溶液中，在80℃下回流处理24小时，离心分离碳纳米管并水洗5次，超声分散到水溶液中使碳纳米管的浓度达到1mg/mL；
3)将碳管分散液与氧化石墨烯分散液按照体积比1:10混合，磁力搅拌8分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成CNTs/GO复合薄膜。
图5为本实施例制备的CNTs/GO复合薄膜截面的扫描电镜照片。
实施例12
1)超声分散氧化石墨烯获得浓度为0.2mg/mL的氧化石墨烯分散液，备用；
2)取碳纳米管分散到6MHNO3水溶液中，在80℃下回流处理24小时，离心分离碳纳米管并水洗6次，超声分散到水溶液中使碳纳米管的浓度达到1.5mg/mL；
3)将碳管分散液与氧化石墨烯分散液按照体积比1:5混合，磁力搅拌10分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成CNTs/GO复合薄膜。
实施例13
1)取WS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌48小时，用正己烷洗涤4次，再将其分散到水中超声1小时，得到WS2分散液浓度约为1.2mg/mL；
2)超声分散氧化石墨烯获得浓度为0.2mg/mL的氧化石墨烯分散液，备用；
3)将WS2分散液与氧化石墨烯分散液与按照体积比1:3混合，磁力搅拌12分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成WS2/GO复合薄膜。
图6为本实施例制备的WS2/GO复合薄膜截面的扫描电镜照片。
实施例14
其他制备步骤与实施例13完全相同，仅是将WS2与石墨烯的体积比例替换为1:2。
实施例15
其他制备步骤与实施例13完全相同，仅是将WS2与石墨烯的体积比替换为2:3。
实施例16
其他制备步骤与实施例13完全相同，仅是将WS2与石墨烯的体积比替换为1:6。
以实施例13～16分别制备的WS2/GO复合薄膜为负极，锂片作为参比电极和对电极，电解液为1MLiPF6分散于质量比为1:1的碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯混合液，组装锂离子电池，进行性能测试。
图9为以实施例13～16分别制备的复合薄膜组装的锂离子电池的放电循环图，由图9可知，实施例13制备的复合薄膜组装的锂离子电池循环100次后其容量仍保持在697.7mAhg-1；实施例14制备的复合薄膜组装的锂离子电池循环100次后其容量仍保持在593.1mAhg-1；实施例15制备的复合薄膜组装的锂离子电池循环100次后其容量仍保持在562.9mAhg-1；实施例16制备的复合薄膜组装的锂离子电池循环100次后其容量仍保持在219.9mAhg-1。
实施例17
1)取WS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌48小时，用正己烷洗涤5次，再将其分散到水中超声2小时，得到WS2分散液浓度约为1.4mg/mL；
2)超声分散氧化石墨烯获得浓度为0.1mg/mL的氧化石墨烯分散液，备用；
3)将WS2分散液与氧化石墨烯分散液与按照体积比1:10混合，磁力搅拌14分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成WS2/GO复合薄膜。
实施例18
1)取MoS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌48小时，用正己烷洗涤5次，再将其分散到水中超声1.5小时，得到MoS2分散液浓度约为1.8mg/mL；
2)超声分散氧化石墨烯获得浓度为0.1mg/mL的氧化石墨烯分散液，备用；
3)将MoS2分散液与氧化石墨烯分散液与按照体积比1:18混合，磁力搅拌12分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成MoS2/GO复合薄膜。
图7为本实施例制备的MoS2/GO复合薄膜截面的扫描电镜照片。
实施例19
1)取MoS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌48小时，用正己烷洗涤6次，再将其分散到水中超声2小时，得到MoS2分散液浓度约为2mg/mL；
2)超声分散氧化石墨烯获得浓度为0.2mg/mL的氧化石墨烯分散液，备用；
3)将MoS2分散液与氧化石墨烯分散液与按照体积比1:10混合，磁力搅拌15分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成MoS2/GO复合薄膜。
实施例20
1)取WS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌48小时，用正己烷洗涤3次，再将其分散到水中超声1小时，得到WS2分散液浓度约为1.2mg/mL；
2)取MoS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌24小时，用正己烷洗涤5次，再将其分散到水中超声1小时，得到MoS2分散液浓度约为1.5mg/mL；
3)超声分散氧化石墨烯获得浓度为0.1mg/mL的氧化石墨烯分散液，备用；
4)将WS2和MoS2与氧化石墨烯分散液按照1:1:5比例混合，磁力搅拌10分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成WS2/MoS2/GO复合薄膜。
实施例21
1)取WS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌48小时，用正己烷洗涤4次，再将其分散到水中超声1.5小时，得到WS2分散液浓度约为1.4mg/mL；
2)取MoS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌24小时，用正己烷洗涤6次，再将其分散到水中超声2小时，得到MoS2分散液浓度约为1.8mg/mL；
3)超声分散氧化石墨烯获得浓度为0.15mg/mL的氧化石墨烯分散液，备用；
4)将WS2和MoS2与氧化石墨烯分散液按照1:1:4比例混合，磁力搅拌13分钟，将所述的混合液通过聚碳酸酯多孔膜真空抽滤，在聚碳酸酯多孔膜上形成WS2/MoS2/GO复合薄膜。

Claims (6)

1.一种二维层状复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将至少两种制膜原料分别配置得到多种分散液，将多种分散液混合搅拌均匀，真空抽滤，得到所述的二维层状复合薄膜；
所述的制膜原料为WS2纳米颗粒、MoS2纳米颗粒、Au纳米颗粒、氧化石墨烯或碳纳米管；
WS2纳米颗粒分散液的制备过程如下：
将WS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌24～48小时后用正己烷洗涤，再分散到水中超声1～2小时，得到浓度为1.2～1.5mg/mL的WS2纳米颗粒分散液；
MoS2纳米颗粒分散液的制备过程如下：
将MoS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌12～24小时后用正己烷洗涤，再分散到水中超声1～2小时，得到浓度为1.5～2.0mg/mL的MoS2纳米颗粒分散液；
Au纳米颗粒分散液的制备过程如下：
将Au纳米颗粒与去离子水混合得到浓度为0.02～0.03mg/mL的Au纳米颗粒分散液；
氧化石墨烯分散液的制备过程如下：
将氧化石墨烯与去离子水混合，超声分散得到浓度为0.1～0.2mg/mL的氧化石墨烯分散液；
碳纳米管分散液的制备过程如下：
将碳纳米管分散到5～10M的HNO3水溶液中，回流处理12～24h，离心分离洗涤至中性，再超声分散到水溶液中得到浓度为1～2mg/mL的碳纳米管分散液；
所述的二维层状复合薄膜为Au/WS2复合薄膜和Au/MoS2复合薄膜；制备方法为：分别配置WS2纳米颗粒分散液、MoS2纳米颗粒分散液和Au纳米颗粒分散液，再将Au纳米颗粒分散液分别与WS2纳米颗粒分散液和MoS2纳米颗粒分散液混合，磁力搅拌10～15min，真空抽滤后，分别得到Au/WS2复合薄膜和Au/MoS2复合薄膜；
所述Au纳米颗粒分散液与WS2纳米颗粒分散液或MoS2纳米颗粒分散液的体积比为8～12:1。
2.一种二维层状复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将至少两种制膜原料分别配置得到多种分散液，将多种分散液混合搅拌均匀，真空抽滤，得到所述的二维层状复合薄膜；
所述的制膜原料为WS2纳米颗粒、MoS2纳米颗粒、Au纳米颗粒、氧化石墨烯或碳纳米管；
WS2纳米颗粒分散液的制备过程如下：
将WS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌24～48小时后用正己烷洗涤，再分散到水中超声1～2小时，得到浓度为1.2～1.5mg/mL的WS2纳米颗粒分散液；
MoS2纳米颗粒分散液的制备过程如下：
将MoS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌12～24小时后用正己烷洗涤，再分散到水中超声1～2小时，得到浓度为1.5～2.0mg/mL的MoS2纳米颗粒分散液；
Au纳米颗粒分散液的制备过程如下：
将Au纳米颗粒与去离子水混合得到浓度为0.02～0.03mg/mL的Au纳米颗粒分散液；
氧化石墨烯分散液的制备过程如下：
将氧化石墨烯与去离子水混合，超声分散得到浓度为0.1～0.2mg/mL的氧化石墨烯分散液；
碳纳米管分散液的制备过程如下：
将碳纳米管分散到5～10M的HNO3水溶液中，回流处理12～24h，离心分离洗涤至中性，再超声分散到水溶液中得到浓度为1～2mg/mL的碳纳米管分散液；
所述的二维层状复合薄膜为CNTs/WS2复合薄膜和CNTs/MoS2复合薄膜，制备方法为：分别配置WS2纳米颗粒分散液、MoS2纳米颗粒分散液和碳纳米管分散液，再将碳纳米管分散液分别与WS2纳米颗粒分散液和MoS2纳米颗粒分散液混合，磁力搅拌10～15min，抽滤后，分别得到CNTs/WS2复合薄膜和CNTs/MoS2复合薄膜；
所述碳纳米管分散液与WS2纳米颗粒分散液或MoS2纳米颗粒分散液的体积比为1～2:1。
3.一种二维层状复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将至少两种制膜原料分别配置得到多种分散液，将多种分散液混合搅拌均匀，真空抽滤，得到所述的二维层状复合薄膜；
所述的制膜原料为WS2纳米颗粒、MoS2纳米颗粒、Au纳米颗粒、氧化石墨烯或碳纳米管；
WS2纳米颗粒分散液的制备过程如下：
将WS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌24～48小时后用正己烷洗涤，再分散到水中超声1～2小时，得到浓度为1.2～1.5mg/mL的WS2纳米颗粒分散液；
MoS2纳米颗粒分散液的制备过程如下：
将MoS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌12～24小时后用正己烷洗涤，再分散到水中超声1～2小时，得到浓度为1.5～2.0mg/mL的MoS2纳米颗粒分散液；
Au纳米颗粒分散液的制备过程如下：
将Au纳米颗粒与去离子水混合得到浓度为0.02～0.03mg/mL的Au纳米颗粒分散液；
氧化石墨烯分散液的制备过程如下：
将氧化石墨烯与去离子水混合，超声分散得到浓度为0.1～0.2mg/mL的氧化石墨烯分散液；
碳纳米管分散液的制备过程如下：
将碳纳米管分散到5～10M的HNO3水溶液中，回流处理12～24h，离心分离洗涤至中性，再超声分散到水溶液中得到浓度为1～2mg/mL的碳纳米管分散液；
所述的二维层状复合薄膜为GO/WS2复合薄膜和GO/MoS2复合薄膜，制备方法为：分别配置WS2纳米颗粒分散液、MoS2纳米颗粒分散液和氧化石墨烯分散液，再将氧化石墨烯分散液分别与WS2纳米颗粒分散液和MoS2纳米颗粒分散液混合，磁力搅拌10～15min，真空抽滤后，分别得到GO/WS2复合薄膜和GO/MoS2复合薄膜；
所述氧化石墨烯分散液与WS2纳米颗粒分散液或MoS2纳米颗粒分散液的体积比为1～18:1。
4.一种二维层状复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将至少两种制膜原料分别配置得到多种分散液，将多种分散液混合搅拌均匀，真空抽滤，得到所述的二维层状复合薄膜；
所述的制膜原料为WS2纳米颗粒、MoS2纳米颗粒、Au纳米颗粒、氧化石墨烯或碳纳米管；
WS2纳米颗粒分散液的制备过程如下：
将WS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌24～48小时后用正己烷洗涤，再分散到水中超声1～2小时，得到浓度为1.2～1.5mg/mL的WS2纳米颗粒分散液；
MoS2纳米颗粒分散液的制备过程如下：
将MoS2纳米颗粒分散到正丁基锂中，室温搅拌12～24小时后用正己烷洗涤，再分散到水中超声1～2小时，得到浓度为1.5～2.0mg/mL的MoS2纳米颗粒分散液；
Au纳米颗粒分散液的制备过程如下：
将Au纳米颗粒与去离子水混合得到浓度为0.02～0.03mg/mL的Au纳米颗粒分散液；
氧化石墨烯分散液的制备过程如下：
将氧化石墨烯与去离子水混合，超声分散得到浓度为0.1～0.2mg/mL的氧化石墨烯分散液；
碳纳米管分散液的制备过程如下：
将碳纳米管分散到5～10M的HNO3水溶液中，回流处理12～24h，离心分离洗涤至中性，再超声分散到水溶液中得到浓度为1～2mg/mL的碳纳米管分散液；
所述的二维层状复合薄膜为GO/WS2/MoS2复合薄膜，制备方法为：分别配置WS2纳米颗粒分散液、MoS2纳米颗粒分散液和氧化石墨烯分散液，再将氧化石墨烯分散液与WS2纳米颗粒分散液和MoS2纳米颗粒分散液混合，磁力搅拌10～15min，真空抽滤后，得到GO/WS2/MoS2复合薄膜；
所述氧化石墨烯分散液、WS2纳米颗粒分散液和MoS2纳米颗粒分散液的体积比为4～5:1:1。
5.一种根据权利要求1～4任一权利要求所述的制备方法得到的二维层状复合薄膜。
6.一种根据权利要求5所述的二维层状复合薄膜在锂离子电池中的应用。
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