金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体及其制备方法、应用技术

本发明专利技术涉及复合材料技术领域，为解决传统电极材料体积容量低的问题，提供了金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体及其制备方法、应用。所述金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体由氧化石墨烯与MOF晶体粉末经过复合、硫化处理制得。本发明专利技术的金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体保留了石墨烯和以MOF晶体为模板得到的金属硫化物多孔框架的结构完整性，兼具了石墨烯和金属硫化物多孔框架的优异性能，具有优异的机械性能、高密度、高体积容量及高体积能量密度，可作为新型电极材料在能源、环境或柔性器件领域中的应用，同时在传感、催化、储能、吸附等领域也具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体及其制备方法、应用
本专利技术涉及复合材料
，尤其涉及金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体及其制备方法、应用。
技术介绍
随着化石燃料的快速枯竭以及对可穿戴和便携式电子设备以及电动车辆的不断增长的需求，高性能储能装置的开发已成为全球关注的问题。在过去的几十年中，已经广泛探索了具有高能量密度的锂离子电池(LIB)。然而，安全问题和高成本限制了它们的实际应用。另一方面，Zn基水性电池由于其高安全性，环境友好性和低成本而引起了很多关注。在这些水性可充电电池中，由于高工作电压(～1.8V)和安全性，Ni-Zn电池被认为是LIB的有前途的替代品。目前，Ni-Zn电池的主要缺点是循环稳定性差和能量密度低。已经设计了各种纳米结构的Ni基阴极材料，例如Ni(OH)，NiO，Ni3S2和NiCo2O4，以改善Ni-Zn电池的容量和稳定性。此外，通过将它们与碳纳米材料杂化，可以进一步提高速率性能。已经证明，构建多孔纳米结构是Ni-Zn电池的良好策略，因为它们具有大的表面积，短的离子扩散长度和快速的电荷传输。然而，由于孔隙丰富且电极材料密度低，该策略不可避本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体，其特征在于，所述金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体由氧化石墨烯与MOF晶体粉末经过复合、硫化处理制得。

【技术特征摘要】
1.金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体，其特征在于，所述金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体由氧化石墨烯与MOF晶体粉末经过复合、硫化处理制得。2.根据权利要求1所述的金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体，其特征在于，所述MOF晶体粉末选自Ni-MOF、Fe-MOF、Mo-MOF、Zn-MOF、Co-MOF和Cu-MOF中的一种或多种。3.如权利要求1或2所述的金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氧化石墨烯分散液和MOF晶体粉末于密闭条件下混合搅拌均匀，得到水凝胶；(2)将步骤(1)得到的水凝胶真空干燥，制得金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体前驱体；(3)将步骤(2)得到的金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体前驱体硫化处理，即得金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体。4.根据权利要求3所述的金属硫化物多孔框架/石墨烯三维致密宏观体的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，硫化处理的工艺条件为：先通氮气，以5～10℃/min的升温速率升温至450～600℃，煅烧0.5～1.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹澥宏，毛静，施文慧，刘文贤，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33