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申请/专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所

摘要：本发明公开了一种在柔性碳基底生长垂直二硫化钨的方法、二硫化钨‑碳复合材料及应用。所述方法包括：在碳纳米管薄膜上生长形成碳镀层，得到碳镀层碳纳米管复合薄膜；在其表面生长三氧化钨，得到三氧化钨碳镀层碳纳米管复合薄膜；再进行硫化处理，使形成的二硫化钨纳米片垂直生长于碳镀层碳纳米管复合薄膜上，制得二硫化钨‑碳复合材料。本发明通过化学气相沉积方法，在易于滑移变形的CNT薄膜表面沉积碳镀层，可阻止CNTs的滑移，改善基底的稳定性，进而有效实现二硫化钨纳米片的垂直生长，制备过程简单，易于控制；并且，制备得到的二硫化钨纳米片垂直率高，在很大程度上保证较多的活性边缘暴露，在电化学领域应用前景广泛。

主权项：1.一种在柔性碳基底生长垂直二硫化钨的方法，其特征在于，包括：提供碳纳米管薄膜；将碳纳米管薄膜置于化学气相沉积设备的反应腔室中，通入惰性保护气体，之后使反应腔室的温度升至生长温度900~1300℃，同时通入碳源和还原性气体，反应10~60min，在碳纳米管薄膜上生长形成非晶态石墨烯层，制得非晶态石墨烯碳纳米管复合薄膜，所述非晶态石墨烯层的厚度为50nm~5μm；采用磁控溅射方技术，以钨为靶材，在所述非晶态石墨烯碳纳米管复合薄膜上生长形成三氧化钨，得到三氧化钨非晶态石墨烯碳纳米管复合薄膜，其中，磁控溅射方技术采用的工艺条件为：功率为20~400W，气压为20~100Pa，时间为20~60min，三氧化钨的厚度在50nm以上；将所述三氧化钨非晶态石墨烯碳纳米管复合薄膜置于高温管式炉中，炉管的进气端放置硫粉，通入惰性保护气体，之后使高温管式炉的温度升至生长温度500~900℃，反应10~240min，形成的二硫化钨纳米片垂直生长于碳镀层碳纳米管复合薄膜上，制得二硫化钨非晶态石墨烯碳纳米管复合薄膜，即二硫化钨-碳复合材料；所述二硫化钨-碳复合材料包括作为柔性碳基底的非晶态石墨烯碳纳米管复合薄膜，以及垂直生长于柔性碳基底上的二硫化钨纳米片，所述二硫化钨-碳复合材料中二硫化钨纳米片的含量为5~40wt%，所述二硫化钨-碳复合材料中二硫化钨纳米片的垂直率为10~60%，所述二硫化钨纳米片的厚度为50~200nm，垂直高度为20~170nm。

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