一种π-d共轭的共价有机框架材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于电化学技术领域，公开了一种π‑d共轭的共价有机框架材料，其制备方法包括以下步骤：将2,5‑羟基对苯二甲酸、2,3,5,6‑四（氨基）对苯醌以及醋酸镍四水合物加入容器中，随后加入N‑甲基吡咯烷酮，超声0.5h后转移水热反应釜中，密封反应2~5天，反应结束后自然冷却至室温，所得沉淀物经过滤收集，洗涤，下真空干燥，得到π‑d共轭的共价有机框架材料。本发明专利技术共价有机框架材料，富含N/O化学吸附位点和Ni<supgt;2+</supgt;催化位点，可以有效地抑制多硫化物的穿梭；另一方面促进多硫化物的催化转化，进一步加快锂硫电池的反应动力学，相比于传统的共价有机框架大大提高了电导率，提升了电子的传输能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学，涉及一种π-d共轭的共价有机框架材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着人们对便携设备和电动汽车的需求不断更加，开发高能量密度二次电池已迫在眉睫。然而，由于目前使用的锂离子电池能量密度已经逐渐不能满足实际应用的需求。锂硫电池具有1675mah g-1高理论比容量和2600wh kg-1高理论能量密度，并且硫资源丰富成本低，对环境友好等特点，为下一代储能系统提供了巨大的潜力。但是，硫及其放电产物硫化锂对电子和锂离子都是绝缘的，严重阻碍了电化学反应过程中电子和离子的有效传输，导致活性物质硫的利用率减小，动力学过程较为缓慢。锂硫电池在充放电过程中，硫正极会产生多硫化物中间体，然后溶解在电解质中，穿过隔膜，向负极扩散，可以直接与负极的锂金属发生反应，最终导致电池中活性材料的不可逆损失，甚至造成安全一定的安全隐患。因此，锂硫电池中存在硫和放电产物电导率低、多硫化物易发生穿梭效应以及锂枝晶生导致的安全隐患等问题，致使锂硫电池难以实现商业化大规模应用。

2、近几十年，对传统隔膜的改性研究取得了较大进展，主要集中在碳材料、无机材料和高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种π-d共轭的共价有机框架材料，其特征在于，其结构式如下：

2.权利要求1所述的π-d共轭的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将2,5-羟基对苯二甲酸、2,3,5,6-四(氨基)对苯醌以及醋酸镍四水合物加入容器中，随后加入N-甲基吡咯烷酮，超声0.5h后转移水热反应釜中，100～150℃下密封反应2～5天，反应结束后自然冷却至室温，所得沉淀物经过滤收集，洗涤，60～120℃下真空干燥，得到π-d共轭的共价有机框架材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述2,3,5,6-四(氨基)对苯醌与2,5-羟基对苯二甲酸的摩尔比为1：...

【技术特征摘要】

1.一种π-d共轭的共价有机框架材料，其特征在于，其结构式如下：

2.权利要求1所述的π-d共轭的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将2,5-羟基对苯二甲酸、2,3,5,6-四(氨基)对苯醌以及醋酸镍四水合物加入容器中，随后加入n-甲基吡咯烷酮，超声0.5h后转移水热反应釜中，100～150℃下密封反应2～5天，反应结束后自然冷却至室温，所得沉淀物经过滤收集，洗涤，60～120℃下真空干燥，得到π-d共轭的共价有机框架材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述2,3,5,6-四(氨基)对苯醌...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴蔓蔓，采少博，张昊，周震，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：