The invention discloses a preparation method of a carbon based Prussian blue analogue composite material, which is characterized in that: the carbon material containing transition metal elements is immersed in an aqueous solution of a compound containing metal cyanogens, after which an acid solution is added to the solution for reaction, and after the reaction, it is washed and dried to obtain a carbon based Prussian blue analogue composite material. Compared with the traditional Prussian blue analogue material, the invention has high capacity, excellent electronic transmission capacity and stability. In the composite, Prussian blue analogues are stably and uniformly distributed inside and outside with small particles, which enhances the utilization rate and electrochemical performance of Prussian blue analogues, while carbon materials as carriers can greatly improve the conductivity of the electrode, so they have very high capacity for ions as electrode materials. Therefore, as a battery or capacitor, it has high capacity in energy storage and ion adsorption, and can be widely used in energy storage and ion adsorption.
【技术实现步骤摘要】
一种碳基普鲁士蓝类似物复合材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种碳基普鲁士蓝类似物复合材料及其制备方法与应用,本专利技术制备的材料可用于水体中离子的吸附和电池或电容器储能。
技术介绍
普鲁士蓝类似物具有优良的反应可逆性,高度的稳定性,容易制备,成本低廉和环境友好等优点,从简单的作为染料、显色剂,到作为储氢,生物传感,海水淡化,核电站废水的吸附剂、电化学的电极修饰材料和电显色剂等,在越来越多的领域得到了应用。尤其是近年来,由于普鲁士蓝类似物巨大的三维离子通道使得离子可以快速嵌脱;金属和C≡N的配位稳定常数极高,可以维持三维框架结构的稳定,较大的框架结构还可以缓解离子嵌脱时的结构应力;极低的溶解度常数有效避免了在水溶液体系中的溶解流失问题,具有较长的循环寿命等优势,在电池和电容器材料方面也表现出较为广泛的应用前景。但纯普鲁士蓝类似物材料的导电性和材料利用率较差,严重影响了普鲁士蓝类似物的性能。因此,许多研究人员使用各种方法,如与碳材料掺杂和复合来改善其性能。但对于掺杂的方法很难改善普鲁士蓝材料的稳定性及利用率,而对于传统的复合方法,制备方法又过于复杂,难以批量制备。因此,十分必要一种制备方法简单的,普鲁士蓝类似物利用率高的,可批量,电极稳定性及导电性好的碳基普鲁士蓝类似物复合材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碳基普鲁士蓝类似物复合材料及其制备方法与应用,所制备的材料可用于水体中离子的吸附和电池或电容器的储能。为了达到上述目的,本专利技术提供了一种碳基普鲁士蓝类似物复 ...
【技术保护点】
1.一种碳基普鲁士蓝类似物复合材料的制备方法,其特征在于,包括:将含过渡金属元素的碳材料置于含金属氰根的化合物的水溶液中浸泡,浸泡之后加入酸溶液进行反应,反应结束后水洗、干燥,得到碳基普鲁士蓝类似物复合材料。/n
【技术特征摘要】
1.一种碳基普鲁士蓝类似物复合材料的制备方法,其特征在于,包括:将含过渡金属元素的碳材料置于含金属氰根的化合物的水溶液中浸泡,浸泡之后加入酸溶液进行反应,反应结束后水洗、干燥,得到碳基普鲁士蓝类似物复合材料。
2.如权利要求1所述的碳基普鲁士蓝类似物复合材料的制备方法,其特征在于,所述含过渡金属元素的碳材料中的金属元素为铁、钴、镍、铜、锰和锌的单质及氧化物中的任意一种或多种。
3.如权利要求1所述的碳基普鲁士蓝类似物复合材料的制备方法,其特征在于,所述含过渡金属元素的碳材料中的碳材料为碳纳米管,碳纳米纤维,活性碳,多级碳,碳黑,氧化/还原石墨烯,碳球,热解碳和石墨碳中的任意一种或多种。
4.如权利要求1所述的碳基普鲁士蓝类似物复合材料的制备方法,其特征在于,所述含过渡金属元素的碳材料为金属或金属氧化物/碳纳米纤维。
5.如权利要求4所述的碳基普鲁士蓝类似物复合材料的制备方法,其特征在于,所述金属或金属氧化物/碳纳米纤维的制备方法包括:将高分子聚合物和金属化合物溶解在有机溶剂中,加热搅拌均匀,形成纺丝溶液;利用静电纺丝工艺,将...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘建允,史威,胡彬,朱国栋,聂鹏飞,杨洪梅,
申请(专利权)人:东华大学,
类型:发明
国别省市:上海;31
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