铽基金属有机配合物的制备及其在超级电容器中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种铽基金属有机配合物的制备方法及其在超级电容器中的应用。所述铽基金属有机配合物是以六水合氯化铽与三苯基膦为原料，将两者加入到醇

【技术实现步骤摘要】
铽基金属有机配合物的制备及其在超级电容器中的应用


[0001]本专利技术属于电池材料制备领域，具体涉及一种铽基金属有机配合物的制备及其在超级电容器中的应用。

技术介绍

[0002]自1971年世界上第一个商用的超级电容器问世，超级电容器进入市场化运行阶段。超级电容器（SCs）作为一种储能器件，因其优越的比功率和长期循环性能而备受关注。超级电容器根据工作原理可分为赝电容超级电容器和双电层超级电容器，前者基于电极与电解质之间的可逆法拉第反应存储能量，而目前商用的超级电容器主要是基于双电层机制，其大多依靠静电作用在电极和电解质表面积累带相反电荷的离子来储存能量。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种铽基金属有机配合物的制备及其在超级电容器中的应用。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种铽基金属有机配合物的制备方法，其是将六水合氯化铽与三苯基膦加入到乙醇
‑
水混合溶液中，于50℃下搅拌4小时，然后将其于通风橱挥发两天以去除溶剂后，进行真空干燥，制得所述铽基金属有机配合物。
[0005]进一步地，所用六水合氯化铽与三苯基膦的质量比为1
‑
2:1。
[0006]进一步地，所述乙醇
‑
水混合溶液中无水乙醇与水的体积比为2:1。
[0007]所得铽基金属有机配合物可用于制备超级电容器，其具体是将所述铽基金属有机配合物与乙炔黑、聚偏氟乙烯按质量比7:2:1混合研磨后均匀地涂在泡沫镍上作为工作电极，以汞/氧化汞电极和铂电极分别作为参比电极和对电极，6M KOH溶液为电解质构成。
[0008]本专利技术利用铽基金属有机配合物制备的超级电容器表现出高比容量和长循环稳定性，在电流密度2 A/g时比容量为1866 F/g，循环三万圈后容量保持率为81.02%，其性能由于现有报道的相关材料（参见表1），且其制备工艺简单，成本廉价，重现性好，具有良好的发展前景。
[0009]表1 本专利技术所得配合物与现有报道材料的电化学性能比较情况
附图说明
[0010]图1为实施例所制备铽基金属有机配合物的XRD谱图。
[0011]图2为实施例所制备铽基金属有机配合物的扫描电镜图。
[0012]图3为实施例所制备铽基金属有机配合物的透射电镜图。
[0013]图4为实施例所制备铽基金属有机配合物的元素分布图。
[0014]图5为实施例所制备铽基金属有机配合物的XPS谱图。
[0015]图6为利用实施例所得铽基金属有机配合物制备的超级电容器在不同电流密度条件下的充放电曲线图。
[0016]图7为利用实施例所得铽基金属有机配合物制备的超级电容器的循环性能稳定性测试结果图。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本专利技术所述的技术方案做进一步的说明，但是本专利技术不仅限于此。
实施例
[0018]将1.12 克六水合氯化铽与1.57克三苯基膦加入到20mL乙醇和10mL水组成的混合溶液中，于50℃下搅拌4小时，然后将其于通风橱挥发两天以去除溶剂后，放入真空烘箱进行烘干，制得Tb
‑
(Ph)3P。
[0019]图1为所得Tb
‑
(Ph)3P的XRD谱图。由图中可见，所得Tb
‑
(Ph)3P具有良好的结晶度。
[0020]图2为所得Tb
‑
(Ph)3P的扫描电镜图。由图中可见，Tb
‑
(Ph)3P由纳米片组成，其厚度约为60
‑
70 nm。
[0021]图3为所得Tb
‑
(Ph)3P的透射电镜图。由图中可见，Tb
‑
(Ph)3P具体是由纳米片堆积在一起形成的块状材料。
[0022]图4为所得Tb
‑
(Ph)3P的元素分布图。由图中可见，Tb、P、C元素均匀分布，且P元素含量大于Tb元素含量。
[0023]图5为所得Tb
‑
(Ph)3P的XPS谱图。由图中可见，Tb
‑
(Ph)3P中含有Tb
‑
O、C
‑
P、C
‑
C、Tb
‑
P键，表明该配合物成功合成。
[0024]应用实施例将所得Tb
‑
(Ph)3P与乙炔黑、聚偏氟乙烯按质量比7:2:1混合研磨后均匀地涂在泡沫镍上作为工作电极，以汞/氧化汞电极和铂电极分别作为参比电极和对电极，6M KOH溶液为电解质构成超级电容器图6为所制备的超级电容器在不同电流密度条件下的电化学性能测试图。由图中可见，当电流密度为3、5、10和20 A
·
g
‑1时，所得超级电容器可以分别获得1700、1650、1366和1067 F
·
g
‑1的比电容，而在电流密度为2 A
·
g
‑1时，其比电容更高达1866 F
·
g
‑1。
[0025]图7为所制备的超级电容器的循环性能稳定性测试结果图。由图中可见，在电流密度为10 A
·
g
‑1的条件下，所得超级电容器在循环三万圈后的容量保持率为81.02%。
[0026]以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铽基金属有机配合物的制备方法，其特征在于：将六水合氯化铽与三苯基膦加入到乙醇
‑
水混合溶液中，于50℃下搅拌4小时，然后将其于通风橱挥发两天以去除溶剂后，进行真空干燥，制得所述铽基金属有机配合物。2.根据权利要求1所述的铽基金属有机配合物的制备方法，其特征在于：所用六水合氯化铽与三苯基膦的质量比为1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚峰，魏明灯，洪绿茵，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：