A polyhedral metal organic skeleton compound ZIF 67 is prepared by solution configuration, mixing and stirring, reaction at room temperature, centrifugal washing and drying of Co(NO3)2.6H_2O, 2 methylimidazole and methanol, respectively. The ZIF 67 is blue-purple in shape and is a rhombic dodecahedron with a particle size of 300-920 nm. The ZIF 67 prepared by the invention is a rhombic dodecahedron. Its skeleton size is small, can be controlled at about 300 nm and is uniform, its specific surface area is large, and its overall distribution is uniform. The material of the invention has high crystallinity, high specific surface area and porosity, can form homogeneous distribution, small size of the prepared skeleton and uniform distribution as a whole; at the same time, it has large contact capacitance, long service life, excellent lithium storage performance, and can pass through 200 charge and discharge cycles without attenuation, good stability in use process, no current overshoot and overshoot, and product purity. The preparation method of the invention has the advantages of high output, over 70% high, simple and feasible preparation process, and is worth popularizing in the market.
【技术实现步骤摘要】
一种金属有机骨架化合物的制备方法及其应用
本专利技术涉及属于新材料
,具体涉及一种金属有机骨架化合物ZIF-67及其在制备硒化钴/石墨碳复合材料中的应用。
技术介绍
随着以石油为代表的化石能源的日益枯竭,以及化石能源燃烧所带来的环境污染日益严重,人们迫切需要一种可持续可再生的清洁能源。而锂离子电池因其具有高能量密度、长循环寿命、环境友好性等优点,从众多新能源中脱颖而出,在移动电子设备、新能源汽车等领域具有广泛的应用。然而,目前商业化锂离子电池的负极材料为石墨,石墨的理论容量仅为372mAh/g,无法满足电动汽车等大型电子设备的容量需求,限制了锂离子电池的应用及发展。因此科学家发展了多种负极材料用以提高锂离子电池的容量,例如炭材料、过渡金属氧化物、过度金属硫化物、过渡金属硒化物等。相比于过渡金属氧化物和过渡金属硫化物,过渡金属硒化物不仅具有高的体积比容量和质量比容量,且电压平台低,极化小,具有较好的导电性,是一种比较有潜力的锂离子电池负极材料。然而,和过渡金属氧化物类似,过渡金属硒化物在充放电过程中,由于锂离子的嵌入和脱出,会发生巨大的体积变化,从而使活性物质破碎粉化,导致活性物质与集流体脱离,失去电接触,造成容量衰减和循环性能降低。此外,过渡金属磷化物的电子导电性较差,阻碍了电子在活性材料内部的快速转移,限制了其电化学响应,导致其快速充放电能力和倍率性能较差。目前,改善过渡金属硒化物储锂性能的研究主要集中在两个方面,一种是将过渡金属硒化物与石墨烯、碳纳米管等炭材料进行复合,利用炭材料优异的导电性和机械性能,改善过渡金属硒化物的导电性并吸收循环过程中因 ...
【技术保护点】
1.一种金属有机骨架化合物ZIF‑67的制备方法,其特征在于,它是以Co(NO3)2·6H2O、 2‑甲基咪唑、甲醇分别经过溶液配置、混合搅拌、常温反应、离心洗涤、干燥等步骤制得;其中所述多面体形金属有机骨架化合物ZIF‑67呈现蓝紫色,形状为菱形十二面体,颗粒尺寸为300~600nm左右。
【技术特征摘要】
1.一种金属有机骨架化合物ZIF-67的制备方法,其特征在于,它是以Co(NO3)2·6H2O、2-甲基咪唑、甲醇分别经过溶液配置、混合搅拌、常温反应、离心洗涤、干燥等步骤制得;其中所述多面体形金属有机骨架化合物ZIF-67呈现蓝紫色,形状为菱形十二面体,颗粒尺寸为300~600nm左右。2.如权利要求1所述的金属有机骨架化合物ZIF-67的制备方法,其特征在于,所述溶液配置是取Co(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑分别溶解于甲醇中,设置搅拌转速为300~400转/min,搅拌使得完全溶解,备用;其中所述Co(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑摩尔比为4.9~6:39.5~50,所述Co(NO3)2·6H2O与甲醇的质量体积比为14~18:100(g/ml),所述2-甲基咪唑与甲醇的质量体积比为32~43:100(g/ml)。3.如权利要求2所述的金属有机骨架化合物ZIF-67的制备方法,其特征在于,所述混合搅拌是将Co(NO3)2·6H2O溶液加入2-甲基咪唑溶液中,继续搅拌12~30min,搅拌转速为300~400转/min。4.如权利要求3所述的金属有机骨架化合物ZIF-67的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员:柳红东,李宗阳,伏春平,胡荣,阮海波,刘佳,黄佳木,
申请(专利权)人:重庆文理学院,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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