一种过渡金属硒化物/碳空心核壳材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种过渡金属硒化物/碳空心核壳材料的制备方法，以制备的纳米碳酸钙微球作为模板，聚多巴胺作为碳源，通过硬模板法制备具有多孔壳层的空心多孔碳球，再以空心多孔碳球作为纳米反应器，过渡金属盐的甲醇溶液和二甲基咪唑在空心多孔碳球内部反应，水热法限域生长得到金属有机骨架材料，然后煅烧，发生硒化反应，制备得到具有中空结构的过渡金属硒化物/碳空心核壳材料，其内部空隙扩大电化学界面以及容纳较大的体积变化来提高容量和循环稳定性，并且所述内部空隙可以作为电解质离子的“储存库”，在快速充电/放电反应期间保证电解质在整个内部结构中稳定传输，提高倍率性能，且将过渡金属硒化物与碳材料的复合可以显著提高导电性。著提高导电性。著提高导电性。

【技术实现步骤摘要】
一种过渡金属硒化物/碳空心核壳材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及电极材料
，尤其涉及一种过渡金属硒化物/碳空心核壳材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]金属有机骨架材料(MOF)是指过渡金属离子与有机配体通过自组装形成的具有周期性网络结构的晶体多孔材料。由于其具有独特的三维多孔结构和超高的比表面积，在超级电容器电极材料中得到了广泛的应用。同时，通过适当的热处理或化学转化，可以将MOF转化为各种衍生的赝电容材料，包括金属氢氧化物/氧化物、金属硫化物和金属硒化物等。
[0003]与传统的双电层电容器材料(如多孔碳)相比，由于与电解质离子发生了法拉第氧化还原反应，MOF转化制备的赝电容材料表现出更强的电荷储存能力，但是所述赝电容材料普遍导电性较差，同时由于其微孔结构导致动力学缓慢，以及充电/放电过程中巨大的体积变化，其倍率性能和循环稳定性仍然有待提高。因此，亟需提供一种容量高、倍率性能和循环寿命好的电极材料。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种过渡金属硒化物/碳空心核壳材料及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过渡金属硒化物/碳空心核壳材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将氯化钙、部分水与表面活性剂混合，得到第一溶液；将碳酸钠和剩余水混合，得到第二溶液；将所述第一溶液和第二溶液混合，得到纳米碳酸钙微球；(2)将所述步骤(1)得到纳米碳酸钙微球与三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲液和盐酸多巴胺混合后，依次进行烧结和酸浸渍，得到空心多孔碳球；(3)将所述步骤(2)得到空心多孔碳球与过渡金属盐的甲醇溶液和2
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甲基咪唑的甲醇溶液混合后，进行限域生长，得到金属有机骨架@空心多孔碳球；(4)将所述步骤(3)得到的金属有机骨架@空心多孔碳球和硒粉混合后，进行煅烧得到过渡金属硒化物/碳空心核壳材料；所述煅烧在氩氢混合气氛中进行。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中氯化钙和碳酸钠的质量比为(1～6):1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中盐酸多巴胺和纳米碳酸钙微球的质量比为1:(0.5～4)。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂红娇，弭侃，于跃，郑秀文，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：