超高活性复合材料、其制备方法及在镁硫电池中的应用技术

本发明专利技术公开了一种超高活性复合材料、其制备方法及在镁硫电池中的应用。所述制备方法包括：在碳材料上原位合成MOF材料，形成MOF

【技术实现步骤摘要】
超高活性复合材料、其制备方法及在镁硫电池中的应用


[0001]本专利技术涉及一种合材料，特别涉及一种原位合成转化MOF/碳而成的超高活性复合材料及其制备方法，以及其在镁硫电池中的应用，属于电化学能源及材料


技术介绍

[0002]日益增长的能源需求和严峻的环境问题给社会带来了巨大的压力，必须开发可持续的能源来替代日益枯竭的化石燃料资源。在过去的30年中可充电锂离子电池(LIBs)在便携式电子产品市场取得了巨大的成功，成为最成功的可持续能源之一，然而，锂离子电池也存在着无法忽视的问题，如在循环过程中不可避免地形成枝晶，这可能会导致内部短路和严重的安全问题。相反，镁负极具有更好的安全性能，因为它们不容易形成枝晶，且金属镁体积比容量更高(3833mA h cm
‑3)、储量丰富、价格便宜，这些特点使其成为构建下一代高性能金属硫电池的候选材料。
[0003]镁硫电池是最有前途的可充电电池化学材料之一，主要有以下优点：(1)硫正极具有高的理论比容量(1672mA h g
‑1)，此外，硫是一种丰富的地球元素，适合大规模生产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高活性复合材料的制备方法，其特征在于，包括：提供碳材料作为基体；在所述碳材料上原位合成MOF材料，形成MOF
‑
C复合材料；在氨气与惰性气体的混合气氛，或者还原性气体与惰性气体的混合气氛中，对所述MOF
‑
C复合材料进行碳化处理，得到含有金属单原子的MOF
‑
C/C复合材料，即获得超高活性复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述碳材料包括碳纤维、多孔碳材料、碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯中的任意一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括：将碳材料与溶剂混合均匀，形成碳材料分散液；使MOF前驱体与碳材料分散液混合均匀，反应生成所述MOF
‑
C复合材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂包括PVP；和/或，所述碳材料分散液的浓度为0.05～0.15mol/L；和/或，所述MOF前驱体包括ZIF
‑
8、ZIF
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67、MIL
‑
101、UIO
‑
66中的任意一种或两种...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺洪振，关青华，王健，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：