一种掺杂炭化ZIF‑8多孔材料的铅炭电池正极的制备方法技术

一种掺杂炭化ZIF‑8多孔材料的铅炭电池正极的制备方法，属于铅炭电池正极材料技术领域。将具有高比表面积、高导电性、高电容和有序分布的孔结构的炭化ZIF‑8材料掺于铅炭电池正极时，不仅提高了铅炭电池的充电接受能力和循环性能，且提高了电解液向正极活性物质的扩散量和均匀性，抑制了电池的PCL(早期容量损失)现象，有效提高了铅炭电池的整体性能。

Preparation method of lead carbon battery cathode doped with a 8 ZIF carbonization of porous materials

Preparation method of lead carbon battery cathode doped with a ZIF 8 carbonized porous materials, which belongs to the technical field of lead carbon battery cathode material. The high surface area, high conductivity, high capacitance and orderly distribution of pore structure of carbonized ZIF in cathode materials doped with 8 lead carbon battery, not only improves the charging of lead carbon battery acceptance capacity and cycle performance, and improve the amount of electrolyte into the cathode active material and diffusion uniformity, inhibit cell the PCL (early capacity loss), effectively improve the overall performance of lead carbon batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂炭化ZIF-8多孔材料的铅炭电池正极的制备方法
本专利技术涉及一种掺杂炭化ZIF-8多孔材料的铅炭电池正极的制备方法，属于铅炭电池正极材料
技术背景铅炭电池是近年新兴的一种超级电池，是将超级电容器和铅酸电池两者合一：既发挥了铅酸电池比能量高的优势，又发挥了超级电容器瞬时大容量充电的优点，且拥有较好的充放电性能--90分钟就可达到满电状态(铅酸电池在这种充放电条件下，寿命只有不到30次)。目前，对铅炭电池负极的研究已趋完善，负极循环性能的提升导致正极活性物质软化脱落等造成的正极失效问题表现出来。所以如何改善正极的性能对铅炭电池至关重要，正极性能的改善直接意味着整个电池性能的提升。沸石咪唑酯基金属有机框架材料ZIF-8是由无机金属中心(Zn2+)与桥连的有机配体(2-甲基咪唑)通过自组装相互连接，形成的一种具有方钠矿拓扑结构的晶态多孔材料。它既有无机材料的刚性，又兼具有机材料的柔性特征。近几年来，报道了大量关于ZIF-8在气体储存和分离、离子交换、催化、传感器和药物输送方面的应用。在N2或Ar保护气氛下对前驱体ZIF-8进行退火处理，可形成具有有序框架的多孔炭材料，这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺杂炭化ZIF‑8多孔材料的铅炭电池正极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)磁力搅拌条件下，将Zn(NO3)2·6H2O溶于无水甲醇中，待其完全溶解后加入有机配体2‑甲基咪唑，至形成悬浊液后继续磁力搅拌0.5～1h；其中m(Zn(NO3)2·6H2O)：v(无水甲醇)：m(2‑甲基咪唑)＝(7～10)g：(700～1000)ml：(9～13)g。待悬浊液：陈化24～40h后倒去上清液，将下层悬浊液在6000～9000rad/min转速下洗涤3～5次得到白色膏状物；将得到的膏状物先于60～80℃的鼓风干燥箱中干燥8～12h，后于100～120℃的真空干燥箱中继续干燥5～8h，制得前驱...

【技术特征摘要】
1.一种掺杂炭化ZIF-8多孔材料的铅炭电池正极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)磁力搅拌条件下，将Zn(NO3)2·6H2O溶于无水甲醇中，待其完全溶解后加入有机配体2-甲基咪唑，至形成悬浊液后继续磁力搅拌0.5～1h；其中m(Zn(NO3)2·6H2O)：v(无水甲醇)：m(2-甲基咪唑)＝(7～10)g：(700～1000)ml：(9～13)g。待悬浊液：陈化24～40h后倒去上清液，将下层悬浊液在6000～9000rad/min转速下洗涤3～5次得到白色膏状物；将得到的膏状物先于60～80℃的鼓风干燥箱中干燥8～12h，后于100～120℃的真空干燥箱中继续干燥5～8h，制得前驱体ZIF-8；(2)将步骤(1)制得的前驱体ZIF-8于研钵中研磨15～30min至呈均匀粉体；然后在氮气或氩气气氛中，以2～5℃/min的升温速率，升温于700～1200℃下并保温5～10h，即经管式炉退...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晶冰，郝欢欢，汪浩，严辉，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11