共价有机骨架/MXene复合薄膜材料及其制法和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种共价有机骨架/MXene复合薄膜材料，包括MXene纳米片以及嵌在MXene纳米片上的共价有机骨架纳米球。本发明专利技术还公开了上述共价有机骨架/MXene复合薄膜材料的制备方法及其在水系质子电池中作为电极材料方面的应用。本发明专利技术复合薄膜材料通过将共价有机框架纳米球嵌在MXene纳米片上，能够有效防止MXene纳米片在充放电过程中的堆垛和溶解现象，从而提升电极材料的循环稳定性，本发明专利技术复合薄膜在具有良好导电性的同时还具有优异的电化学性能，在水系质子电池领域极具有研究价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
共价有机骨架/MXene复合薄膜材料及其制法和应用


[0001]本专利技术涉及一种共价有机骨架/MXene复合薄膜材料，还涉及上述复合薄膜材料的制备方法及其在水系质子电池中作为电极材料方面的应用。

技术介绍

[0002]储能器件的安全性是其应用的基本要求。有机电解质的电池存在易燃、易爆等安全隐患，限制了其在多场合的应用。因此发展高性能、安全稳定的水系质子电池极为迫切。水系质子电池由于安全性高、适用性强(高柔性)、高比能和稳定性好等特点备受关注，但目前仍缺乏稳定可靠的电极材料来满足其高能量储能的要求。
[0003]共价有机框架(COFs)是一类由轻质元素(C、O、N、B等)通过共价键连接的具有有序晶型结构的有机多孔材料，具有比表面积高，电化学活性位点多，有序多孔结构且孔隙可调，易修饰改性和功能化等优点，在水系质子电池中应用具有巨大潜力；但由于其导电性差，阻碍了其高倍率和循环稳定性的发挥。MXene是一类典型的二维层状过渡金属碳化物或碳氮化物，具有高导电性、亲水性和表面可调性；然而，本征的易堆叠和非多孔的平面结构，导致其离子扩散动力学差。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共价有机骨架/MXene复合薄膜材料，其特征在于：包括MXene纳米片以及嵌在MXene纳米片上的共价有机骨架纳米球。2.根据权利要求1所述的共价有机骨架/MXene复合薄膜材料，其特征在于：MXene纳米片上共价有机骨架纳米球的负载量为MXene纳米片质量的10～20％。3.根据权利要求1所述的共价有机骨架/MXene复合薄膜材料，其特征在于：所述共价有机骨架纳米球的粒径为不大于700nm。4.权利要求1所述的共价有机骨架/MXene复合薄膜材料的制备方法，其特征在于，具体为：将COF粉末分散在HCl水溶液中使COF质子化，得到COF分散液；将MXene纳米片分散液缓慢加入到上述COF分散液中，得到混合溶液；搅拌下，混合溶液中COF和MXene纳米片在静电吸附作用下自组装，组装完成后，将上述均匀分散的混合溶液真空抽滤、冷冻干燥，得到共价有机骨架/MXene复合薄膜材料。5.根据权利要求4所述的共价有机骨架/MXene复合薄膜材料的制备方法，其特征在于：混合溶液中，COF粉末和MXene纳米片的质量比为0.5～1：5。6.根据权利要求4所述的共价有机骨架/MXene复合薄膜材料的制备方法，其特征在于：COF粉末采用如下方法制备而成：将2,4,6
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三甲酰基间苯三酚和三(4
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氨基苯基)胺均匀分散...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏超，安亚非，张恒，耿东祥，付志建，李俊媛，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：