双金属原子负载多孔碳骨架材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种双金属原子负载多孔碳骨架材料及其制备方法与应用，包括：以金属有机骨架作为前驱体原料，利用高分子聚合物在金属有机骨架表面的自聚合，形成具有核壳结构的聚合物包覆金属基有机骨架材料(PM@MOF)；然后利用分散在正己烷中PM@MOF的表面官能团抓捕金属氯化盐溶液中的金属，从而得到双金属元素掺杂聚合物包覆的金属基有机骨架材料，并在氩气气体氛围下高温处理得到双金属原子负载的多孔碳基材料(MD@PC)。本发明专利技术利用双金属原子负载在氮掺杂多孔碳基体上，形成M

【技术实现步骤摘要】
双金属原子负载多孔碳骨架材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于电池
，具体涉及一种双金属原子负载多孔碳骨架材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]锂
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硫电池具有理论比容量高、资源丰富和回收便捷等天然优势，是极具实用化前景的电化学储能技术。在锂
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硫电池中，硫正极是其高能量密度的关键组成，但目前存在本征导电性差，利用率低的问题，极大地削弱锂
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硫电池的电化学性能。因此，开发先进的硫正极载体是提升锂
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硫电池性能的关键。
[0003]多孔碳基材料便宜易得、具有快的电子迁移和好的机械韧性、与硫单质耦合性强，作为硫正极载体材料中展现出优异的潜力。然而，多孔碳基材料三维空间开放、极性弱以及功能化位点数量少，会引起中间相多硫化锂的溶解和团聚，导致硫的不可逆流失和锂化反应的不充分。基于此，氮掺杂介孔碳包覆是封闭多孔碳基材料(PC)开放空间以及提升极性的有效策略。一方面，利用介孔碳的空间限域效应将硫单质封装在其内部，充当物理屏障阻挡中间相的流失。另一方面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双金属原子负载多孔碳基骨架材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将金属有机骨架材料作为前驱体原料分散在三羟甲基氨基甲烷的水溶液中，加入盐酸多巴胺，以≤350rpm/min转速搅拌1～8h，经过离心洗涤、干燥，得到聚合物包覆的金属基有机骨架材料，记为PM@MOF；(2)将PM@MOF分散在正己烷中，然后将金属氯化盐水溶液逐滴加入PM@MOF的正己烷分散液中，冰水浴中超声1～6h，室温下搅拌2～10h后，过滤、干燥，得到双金属元素掺杂聚合物包覆的金属基有机骨架材料；(3)双金属元素掺杂聚合物包覆的金属基有机骨架材料在氩气气氛中，于500～1000℃热处理1～10h，冷却至室温，将热处理后的产物先浸泡于盐酸溶液，后在50～80℃下浸泡于氢氧化钠溶液，离心洗涤、烘干，制得双金属原子均匀负载的多孔碳基材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，前驱体原料为ZIF
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67、ZIF
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8、ZIF
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7、MIL
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101和MIL
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88A中的任意1种的金属有机骨架材料，金属有机骨架材料含有的金属为钴、锌、铜、铁中的任意1种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，三羟甲基氨基甲烷的水溶液的浓度为0.2～10g/L；金属有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍云龙，刘汉鼎，谭文长，王璇，
申请(专利权)人：深港产学研基地北京大学香港科技大学深圳研修院，
类型：发明
国别省市：