一种金属有机框架/聚苯胺复合材料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种金属有机框架/聚苯胺复合材料的制备方法及其应用，通过控制合成方法预条件，制备出不同形貌的聚苯胺，再通过去质子化将聚苯胺变成未掺杂状态。再通过改变有机配体比例与溶剂，借助水热法合成不饱和配位的金属有机框架材料，作为聚苯胺的掺杂剂，通过掺杂与聚苯胺形成复合材料，并应用于水系锌离子电池正极材料。通过不饱和配位金属有机框架中未配位的功能酸基团对聚苯胺的质子掺杂作用，提高聚苯胺自掺杂的质子浓度，使聚苯胺的电化学活性得到进一步地改善，所构建的水系锌离子二次电池具有较高的比容量和良好的倍率性能。本发明专利技术所用原料可再生，环境友好，在水系锌离子电池大规模能量存储方面有良好的应用前景。前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
一种金属有机框架/聚苯胺复合材料的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及水系锌离子电池领域，尤其是涉及一种金属有机框架/聚苯胺复合材料的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]近年来，水系锌离子电池是近年来兴起的一种新型二次电化学电池，由于其具有高能量密度、高功率密度、电池材料无毒、价格低廉、制备工艺简单等优点，在大型储能领域具有很高的应用价值和发展前景。水系锌离子电池因其较低的氧化还原电位（
–
0.76 V）、高的理论比容量（820 mAh/g）、环境稳定性好、成本低、高安全性，因此在大规模储能上展现出巨大潜力，被学术界广泛关注。尽管 Zn
2+
（0.074 nm）的离子半径与 Li
+
（0.076 nm）接近，但由于其质量高、电荷半径大、静电斥力大，导致 Zn
2+
嵌入动力学迟缓。为提高锌离子电池的 性能，开发难点之一在于寻找合适的正极材料。
[0003]正极材料提供了锌的储存场所，并在很大程度上决定了锌离子电池的电压和容量。而正极材料的主要挑战为争议的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属有机框架/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：S1：将苯胺单体、表面活性剂超声分散于第一溶剂中，获得均匀的溶液A液；S2：将氧化剂和酸溶于第二溶剂中，形成溶液B液；S3：将溶液B液在冰浴环境下进行搅拌，并往其中缓慢滴入溶液A液中，继续反应一定时间，获得聚苯胺混合C液；S4：将有机配体分散于聚苯胺混合C液中，并滴加含有金属离子锰的溶液，室温搅拌后，转入反应釜，反应一段时间后，经过离心、洗涤和干燥获得金属有机框架/聚苯胺复合材料。2.根据权利要求1所述的金属有机框架/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂是为聚乙烯吡咯烷酮、甜菜碱、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的金属有机框架/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于：所述第一溶剂为去离子水、无水乙醇、N,N
‑
二甲基甲酰胺、丙酮或乙二醇聚乙二醇中的一种或多种；所述第二溶剂为去离子水、N,N
‑
二甲基甲酰胺、丙酮或聚乙二醇中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的金属有机框架/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述氧化剂为过硫酸铵、氯化铁、双氧水或高锰酸钾中的一种或多种；所述酸为盐酸、硫酸、硝酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸或苯磺酸中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的金属有机框架/聚苯胺复合材料的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹成杰，廖晓波，潘成岭，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：