一种新型MOFs基复合超级电容器电极及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种新型MOFs基复合超级电容器电极及其制备和应用。该电极包括：MOFs/PANI、聚四氟乙烯(PTFE)和科琴黑。制备方法包括：悬浊液制备，MOFs与聚苯胺低聚物的复合材料制备，聚苯胺沉积于MOFs的复合体系制备，新型MOFs基复合电极制备。该方法工艺简单、可行性好；所用原料种类繁多、成本低廉，活性MOFs结构设计空间自由大。

【技术实现步骤摘要】
一种新型MOFs基复合超级电容器电极及其制备和应用
本专利技术属于电极及其制备和应用领域，特别涉及一种新型MOFs基复合超级电容器电极及其制备方法和应用。
技术介绍
便携式电子设备和混合动力汽车的快速发展促进了人们对大功率储能设备的追求，而电池因为体积小、质量轻等优点成为目前的最常用的电子储能器件。但是电池的能量传输较慢，较大程度上限制了其应用。超级电容器，是一种新型的、应用前景广泛的储能器件，具有较高的比功率，同时具有较高的循环寿命和快速充放电能力，作为电池的替代品得到广泛研究。而具有微孔和介孔或大孔的孔隙结构材料是目前最为理想的能源材料，因为实际的能源储存只发生在比表面积高的微孔中，同时介孔和大孔的存在能促使微孔中的电解质快速地完成运输传递，提高能源的传输速率。金属有机框架材料，也叫做金属有机配位聚合物，是有机配体和金属离子通过自组装而形成的具有周期性网络结构的晶体材料，其具有结构多样性、比表面积大、孔隙体积大以及孔隙可调等特点，是一种制备超级电容器的理想材料。专利US13357431、专利US09572939中都有提到MOFs的制备，但是其制备方法相对复杂且制备出的电极性能不高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型MOFs基复合电极，其特征在于，所述电极包括：质量比为70:20:10、85:10:5或60:20:20的MOFs/PANI复合材料、聚四氟乙烯PTFE和科琴黑。

【技术特征摘要】
1.一种新型MOFs基复合电极，其特征在于，所述电极包括：质量比为70:20:10、85:10:5或60:20:20的MOFs/PANI复合材料、聚四氟乙烯PTFE和科琴黑。2.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述MOFs/PANI复合材料是由MOFs与苯胺单体在复合氧化剂下预聚反应，然后将得到的低聚物在混合酸性介质中使聚苯胺在MOFs上生长完全得到。3.一种新型MOFs基复合电极的制备方法，包括：(1)将过渡金属与含氨基、羧基的多官能团有机配体在溶剂中混合反应，得到悬浊液，其中过渡金属与含氨基、羧基的多官能团有机配体的摩尔比为1:2～1:4；(2)向步骤(1)中悬浊液中加入苯胺单体搅拌，加入复合氧化剂预聚反应，离心，得到MOFs与聚苯胺低聚物的复合材料，其中苯胺单体与复合氧化剂的摩尔比为4:1～1:2，苯胺单体与步骤(1)中过渡金属的摩尔比为1:1～1:3；(3)将步骤(2)中MOFs与聚苯胺低聚物的复合材料分散于混合酸性介质中，使聚苯胺在MOFs上生长完全，得到聚苯胺沉积于MOFs的复合体系MOFs/PANI；(4)向步骤(3)中MOFs/PANI中加入聚四氟乙烯PTFE浓缩液和科琴黑，研磨，再通过辊压机和切片机制备出电极片，得到新型MOFs基复合电极，其中MOFs/PANI：PTFE：科琴黑的质量比为70：20：10、85：10：5或60：20：20。4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中过渡金属为无水醋酸锌；...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵昕，姚梦瑶，张清华，赵方园，董杰，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31