【技术实现步骤摘要】
一种二维高熵金属有机框架材料及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及电极材料
,更具体地,涉及一种二维高熵金属有机框架材料及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]由于全球能源短缺和环境污染日趋严重,开发和利用新型可再生能源是当今世界的一个重要课题。然而,像太阳能、风能和地热能等清洁可再生能源具有分布不均匀、不连续等特点。因此,利用这些可再生能源离不开储能期间,亟需开发先进储能技术。在近几十年里,超级电容器和二次金属离子电池是最为广泛的两类储能设备,但是超级电容器的低能量密度和二次金属离子电池的低功率密度的缺点难以满足实际需求。
[0003]钠离子电容器结合了超级电容器和二次金属离子电池两者的优势,兼具高能量密度、高功率密度和长循环寿命等优点,将是动力电源的最佳选择之一。此外,钠资源相比于锂资源而言,具有丰度高、分布广泛、成本低等优点。因此,钠离子电容器具有更大的竞争优势,具有良好应用前景。然而,电池型负极和电容型正极的动力学机制不匹配是限制钠离子混合电容器进一步发展的关键因素之一,其中制备高倍率和长循环的负极材料已成为提高钠离子电容器能量密度、功率密度和循环寿命的瓶颈。
[0004]对于现有的负极材料,碳基材料如石墨,虽然在锂离子储能体系里具有较好的电化学性能,但因钠离子半径较大,循环性能及倍率性能较差;金属基材材料如Sb、Sn等,虽具有比较高的比容量,但体积应变较大,容量衰减快,导致循环稳定性差;有机化合物如Na2C8H4O4,循环与倍率性能不足,不适于组装钠离子电容器。
[ ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种二维高熵金属有机框架材料,其特征在于,所述金属有机框架材料的中心离子为Fe
3+
和Co
2+
,以及Ni
2+
、Cu
2+
、Zn
2+
、Mn
2+
、Sb
3+
、Sn
4+
中的至少三种,有机配体为对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、均苯三甲酸、2
‑
羟基对苯二甲酸中的至少一种。2.根据权利要求1所述的二维高熵金属有机框架材料,其特征在于,所述中心离子为Fe
3+
、Co
2+
、Ni
2+
、Cu
2+
和Zn
2+
。3.根据权利要求2所述的二维高熵金属高熵金属有机框架材料,其特征在于,所述Fe
3+
、Co
2+
、Ni
2+
、Cu
2+
和Zn
2+
的摩尔比为:2.92~13.6:0.73~3.4:1:1:1,且Fe
3+
、Co
2+
摩尔比为4:1。4.权利要求1
‑
3任一项所述的二维高熵金属有机框架材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、将Co
2+
的可溶性盐、Fe
3+...
【专利技术属性】
技术研发人员:邹国强,肖诩桓,纪效波,侯红帅,邓文韬,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:
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