【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种共价有机框架。本专利技术还涉及一种能量储存器件。
技术介绍
1、几十年来，锂离子电池(lib)由于其卓越的性能被广泛商业化使用，但是他们价格高昂且存在安全问题。作为解决这些问题的一个方案，钠离子电池(sib)被广泛地认为是lib的替代器件之一。然而，获取高性能的阴极材料仍是制约改善sib的容量的主要原因。
2、相比于无机电极材料，有机电极材料可再生、可设计成用于特定功能，且具有更高的理论比容量。一些具有活性基团的有机小分子在被用作sib的阴极材料时表现出优秀的器件性能。不过，由于它们能溶于电解质，它们的容量从第二次循环起会明显下降，这不利于实现电池的长程稳定性。
技术实现思路
1、在第一方面，提供了一种共价有机框架，其包括：多个芳香部分，每个芳香部分通过至少一个硫醚键连接。优选地，多个芳香部分中的每一个通过两个硫醚键连接。
2、可选地，多个芳香部分中的每一个包括至少一个羰基，并且优选地包括两个羰基。
3、可选地，多个芳香部分中的每一个为苯醌部分。该共价有机框架可以包括多个二硫醚连接的苯醌部分。
4、在第二方面，提供了一种电极，其包括共价有机框架，其可为第一方面的共价有机框架。该电极还可包括导电材料、粘结剂和集电器。
5、在第三方面，提供了一种能量储存器件，其包括具有电极的电池，该电极包括共价有机框架，其可为第一方面的共价有机框架。
6、可选地，共价有机框架还包括用于促进能量储存器件的离子扩散的
7、可选地，多个芳香部分中的每一个包括至少一个羰基，并且多个氧化还原活性位点包括该羰基。
8、可选地，电极为阴极。电池可以是可再充电的，且可采用钮扣电池的形式。可选地，电池可以包括钠离子电池或锂离子电池。
9、在第四方面，提供了一种用于制备共价有机框架的方法，其包括以下步骤：将芳香化合物与硫醇形成混合物，对混合物进行脱气，以及加热脱气后的混合物。
10、可选地，芳香化合物包括苯醌，例如卤代苯醌。例如，卤代苯醌为2,3,5,6-四氯-1,4-苯醌或2,3,5,6-四氟-1,4-苯醌。
11、可选地，硫醇为芳香硫醇，例如1,2,3,4,5,6-苯六硫醇。
12、可选地，混合的步骤包括将碱和溶剂与芳香化合物和硫醇混合以形成混合物，该碱包括碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、氢氧化钠、甲醇钠和n,n-二乙基乙胺中的任一种，该溶剂包括1,2-二氯苯、正丁醇、1,4-二氧六环、均三甲基苯、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺或其混合物中的任一种。
13、可选地，该方法还包括对混合物进行超声处理以形成均匀混合物。
14、可选地，进行脱气的步骤包括对混合物进行至少一次冷冻-抽真空-解冻循环，并且优选地进行三次冷冻-抽真空-解冻循环。
15、在第五方面，提供了一种用于制造能量储存器件的方法，其包括以下步骤：将能量储存器件的部件按预定顺序组装在较大壳体和较小壳体内，并且以约0.1kpa至约1.5kpa的压力将较大壳体与较小壳体结合在一起。
16、通过参考详细描述和附图可清晰了解本专利技术的其他特征和特性。本文描述的关于一个方面或实施例的任何特征可以在适当和适用时与本文描述的关于任何其他方面或实施例的任何其他特征组合。
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1.一种共价有机框架，其特征在于，所述共价有机框架包括：
2.根据权利要求1所述的共价有机框架，其特征在于，所述多个芳香部分中的每一个通过两个硫醚键连接。
3.根据权利要求1或2所述的共价有机框架，其特征在于，所述多个芳香部分中的每一个包括至少一个羰基。
4.根据权利要求2所述的共价有机框架，其特征在于，所述多个芳香部分中的每一个包括两个羰基。
5.根据权利要求3所述的共价有机框架，其特征在于，所述多个芳香部分中的每一个为苯醌部分。
6.根据权利要求1或2所述的共价有机框架，其特征在于，所述共价有机框架包括多个二硫醚连接的苯醌部分。
7.一种能量储存器件，其特征在于，所述能量储存器件包括具有电极的电池，所述电极包括根据权利要求1至6中任一项所述的共价有机框架。
8.根据权利要求7所述的能量储存器件，其特征在于，所述共价有机框架还包括用于促进所述能量储存器件的离子扩散的多个氧化还原活性位点。
9.根据权利要求8所述的能量储存器件，其特征在于，所述多个氧化还原活性位点包括所述硫醚键的硫原子
10.根据权利要求8所述的能量储存器件，其特征在于，所述多个芳香部分中的每一个包括至少一个羰基，并且其中，所述多个氧化还原活性位点包括所述羰基。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的能量储存器件，其特征在于，所述电极为阴极。
12.根据权利要求7至10中任一项所述的能量储存器件，其特征在于，所述电池可再充电。
13.根据权利要求7至10中任一项所述的能量储存器件，其特征在于，所述电池包括钠离子电池或锂离子电池。
14.根据权利要求7至10中任一项所述的能量储存器件，其特征在于，所述能量储存器件采用了钮扣电池的形式。
15.一种用于制备根据权利要求1至6中任一项所述的共价有机框架的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述芳香化合物包括苯醌。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述苯醌为卤代苯醌。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述卤代苯醌为2,3,5,6-四氯-1,4-苯醌或2,3,5,6-四氟-1,4-苯醌。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述硫醇为芳香硫醇。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述芳香硫醇为1,2,3,4,5,6-苯六硫醇。
21.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述混合的步骤包括将碱和溶剂与所述芳香化合物和所述硫醇混合以形成所述混合物，所述碱包括碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、氢氧化钠、甲醇钠和N,N-二乙基乙胺中的任一种，并且所述溶剂包括1,2-二氯苯、正丁醇、1,4-二氧六环、均三甲基苯、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺或其混合物中的任一种。
22.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括对所述混合物进行超声处理以形成均匀混合物。
23.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述进行脱气的步骤包括对所述混合物进行至少一次冷冻-抽真空-解冻循环。
...【技术特征摘要】
1.一种共价有机框架，其特征在于，所述共价有机框架包括：
2.根据权利要求1所述的共价有机框架，其特征在于，所述多个芳香部分中的每一个通过两个硫醚键连接。
3.根据权利要求1或2所述的共价有机框架，其特征在于，所述多个芳香部分中的每一个包括至少一个羰基。
4.根据权利要求2所述的共价有机框架，其特征在于，所述多个芳香部分中的每一个包括两个羰基。
5.根据权利要求3所述的共价有机框架，其特征在于，所述多个芳香部分中的每一个为苯醌部分。
6.根据权利要求1或2所述的共价有机框架，其特征在于，所述共价有机框架包括多个二硫醚连接的苯醌部分。
7.一种能量储存器件，其特征在于，所述能量储存器件包括具有电极的电池，所述电极包括根据权利要求1至6中任一项所述的共价有机框架。
8.根据权利要求7所述的能量储存器件，其特征在于，所述共价有机框架还包括用于促进所述能量储存器件的离子扩散的多个氧化还原活性位点。
9.根据权利要求8所述的能量储存器件，其特征在于，所述多个氧化还原活性位点包括所述硫醚键的硫原子。
10.根据权利要求8所述的能量储存器件，其特征在于，所述多个芳香部分中的每一个包括至少一个羰基，并且其中，所述多个氧化还原活性位点包括所述羰基。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的能量储存器件，其特征在于，所述电极为阴极。
12.根据权利要求7至10中任一项所述的能量储存器件，其特征在于，所述电池可再充电。
13.根据权利要求7至10中任一项所述的能量储存器件，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：张其春，李振声，徐申，王晨晨，
申请(专利权)人：香港城市大学，
类型：发明
国别省市：
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