原位生长在泡沫镍上的过渡金属氧化物与金属有机骨架构成的核壳结构复合材料制造技术

本发明专利技术涉及原位生长在泡沫镍上的过渡金属氧化物与金属有机骨架构成的核壳结构复合材料。制备方法包括：先制备生长在泡沫镍上的纳米线阵列自组装的花状CoO簇，然后制备生长在泡沫镍上的核壳结构的ZIF‑67@CoO，最后制备生长在泡沫镍上的核壳结构的Co/C‑N@CoO。与现有技术相比，本发明专利技术提供的制备方法产物纯度高、分散性好且可控制，工艺步骤简单，易于操作。所制得的核壳结构的过渡金属氧化物与金属有机骨架复合材料生长在泡沫镍基底上，可直接作为超级电容器的电极材料，具有优异的电容性能，可应用在高稳定性，可穿戴电子器件等场合。

Core shell structural composites composed of transition metal oxides and metal organic frameworks in situ grown on foamed nickel

The invention relates to a core-shell structure composite material composed of transition metal oxides and metal organic frameworks in situ foamed nickel. The preparation methods include: first prepare the flower like CoO clusters self-assembled by the nanowire arrays grown on the foam nickel, then prepare the ZIF shell 67@CoO of the core shell structure which is grown on the foam nickel, and finally prepare the Co/C shell N@CoO with core shell structure on the foam nickel. Compared with the prior art, the preparation method provided by the invention has high purity, good dispersion and controllability, simple process steps and easy operation. The core shell structured transition metal oxides and metal organic frameworks composite materials on the foamed nickel substrate can be directly used as electrode materials for supercapacitors. They have excellent capacitance properties and can be applied to high stability, wearable electronic devices and other occasions.

【技术实现步骤摘要】
原位生长在泡沫镍上的过渡金属氧化物与金属有机骨架构成的核壳结构复合材料
本专利技术属于材料学领域，具体来说是一种原位生长在泡沫镍上的纳米线阵列构成的花状过渡金属氧化物与金属有机骨架构成的核壳结构的复合材料及其制备方法和在超级电容器中的应用。
技术介绍
随着便携式电子设备的不断发展，电能存储与释放的研究成为当今各国科学家的研究热点。便携式电子器件为了满足使用者需求，正向轻、小、柔性、可折叠，甚至可穿戴的趋势发展。超级电容器是由电极，电解液和集流体组成的储能器件，是性能介于电池和传统电容器的新型储能设备。与传统电容器相比，其具有高功率密度、充电时间短、循环寿命长、环境友好等优点，在移动通信、便携式电子设备、新能源汽车、航空航天以及国防等领域表现出广泛的应用前景。一直以来，研究者们致力于制备即具有机械稳健性又具有较大能量密度和功率密度的超级电容器。基于过渡金属氧化物的赝电容电容器，由于理论比电容高、制备成本低和多重氧化态，是赝电容器最有潜力的材料，但电子传输性差等缺点限制了过渡金属氧化物的赝电容特性，致使电容性能远低于理论值。
技术实现思路
针对现有过渡金属氧化物存在电子导电性差等一系列的缺点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.原位生长在泡沫镍上的过渡金属氧化物与金属有机骨架构成的核壳结构复合材料，其特征在于，制备方法包括如下步骤：1)将钴盐、尿素和氟化氨加入到去离子水中，搅拌混合均匀得混合液，将泡沫镍浸渍到混合液中，然后转移至聚四氟乙烯高压反应釜中，密封后放入烘箱中，升温至100‑150℃，反应5‑15h，缓慢冷却到室温，静置至少1天后，过滤，洗涤，干燥；所得产物转移至管式炉中，升温至300‑400℃，煅烧0.5‑1.5h，得生长在泡沫镍上的CoO；2)将步骤1)所得生长在泡沫镍上的CoO置于2‑甲基咪唑的乙醇和水的混合溶液中，置于玻璃瓶中密封，室温静置反应12‑72h，洗涤，干燥，得生长在泡沫镍上的ZIF‑6...

【技术特征摘要】
1.原位生长在泡沫镍上的过渡金属氧化物与金属有机骨架构成的核壳结构复合材料，其特征在于，制备方法包括如下步骤：1)将钴盐、尿素和氟化氨加入到去离子水中，搅拌混合均匀得混合液，将泡沫镍浸渍到混合液中，然后转移至聚四氟乙烯高压反应釜中，密封后放入烘箱中，升温至100-150℃，反应5-15h，缓慢冷却到室温，静置至少1天后，过滤，洗涤，干燥；所得产物转移至管式炉中，升温至300-400℃，煅烧0.5-1.5h，得生长在泡沫镍上的CoO；2)将步骤1)所得生长在泡沫镍上的CoO置于2-甲基咪唑的乙醇和水的混合溶液中，置于玻璃瓶中密封，室温静置反应12-72h，洗涤，干燥，得生长在泡沫镍上的ZIF-67@CoO；3)将步骤2)所得生长在泡沫镍上的ZIF-6...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩正波，曹小漫，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21