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一种锆基配位超分子网络及其制备方法与应用技术

技术编号:45868663 阅读:10 留言:0更新日期:2025-07-19 11:24
本发明专利技术公开了一种锆基配位超分子网络及其制备方法与应用,所述锆基配位超分子网络是由金属中心和有机配体通过配位键连接;其中所述金属中心为锆;所述有机配体为多酚‑羧酸配体。Zr‑CSN的Zr位点和含氧基团对多硫化物具有显著的吸附和催化作用,有效地阻碍了多硫化物的穿梭,促进了硫的氧化还原反应动力学。此外,Zr‑CSN的纳米多孔结构促进了锂离子的运输。采用本发明专利技术的纳米多孔隔膜可以实现抑制多硫化物的穿梭效应和锂离子传输之间的平衡,从而提高电池性能和能量密度。因此,采用Zr‑CSN@PP隔膜的锂硫电池表现出显著的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池材料,具体涉及一种锆基配位超分子网络及其制备方法与应用


技术介绍

1、随着煤炭和石油等不可再生资源的枯竭,对可持续能源解决方案的需求也在不断增加。在各种可持续能源(如风能、太阳能和电能)中,将化学能转化为电能的电池已经成为现代能源系统不可或缺的一部分。锂离子电池是最受欢迎的商用可充电电池,广泛应用于电动汽车、便携式电子设备和可穿戴设备中。不幸的是,锂离子电池已经达到了理论容量,进一步提高容量目前具有挑战性。因此,研究人员正在探索高容量的替代品。由硫阴极和锂阳极组成的锂硫电池引起了人们的广泛关注。硫的理论容量为1675mah·g-1,与金属锂电池(3860mah·g-1)相匹配,使得锂硫电池具有2260wh·kg-1的高能量密度。然而,锂硫电池的应用遇到了一些挑战,包括多硫化物中间体的穿梭效应、硫和li2s的固有绝缘性能,以及锂阳极上的枝晶生长。这些问题阻碍了锂硫电池的发展,因为它们会对电池的循环稳定性产生不利影响。

2、隔膜是连接电池阳极和阴极的关键部件,改性隔膜已被证明是提高电池性能的有效策略。目前主要在隔膜上引入了碳纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锆基配位超分子网络,其特征在于,所述锆基配位超分子网络包括金属中心,和与所述金属中心配位连接的有机配体,所述金属中心包括锆,所述有机配体包括多酚-羧酸配体。

2.权利要求1所述的锆基配位超分子网络的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的锆基配位超分子网络的制备方法,其特征在于,所述多酚-羧酸配体选自鞣花酸、六羟基三苯、槲皮素、单宁酸、没食子酸、芦丁、咖啡酸、2,6-萘二甲酸、对苯二甲酸、2,5-噻吩二甲酸、2,5-呋喃二甲酸中的至少一种;

4.根据权利要求2所述的锆基配位超分子网络的制备方法,其特征在于,所述溶剂热的反应...

【技术特征摘要】

1.一种锆基配位超分子网络,其特征在于,所述锆基配位超分子网络包括金属中心,和与所述金属中心配位连接的有机配体,所述金属中心包括锆,所述有机配体包括多酚-羧酸配体。

2.权利要求1所述的锆基配位超分子网络的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的锆基配位超分子网络的制备方法,其特征在于,所述多酚-羧酸配体选自鞣花酸、六羟基三苯、槲皮素、单宁酸、没食子酸、芦丁、咖啡酸、2,6-萘二甲酸、对苯二甲酸、2,5-噻吩二甲酸、2,5-呋喃二甲酸中的至少一种;

4.根据权利要求2所述的锆基配位超分子网络的制备方法,其特征在于,所述溶剂热的反应温度为110~150℃;

5.一种组合物,其特征在于,包括权利要求1所述的锆基配位超分子网络、导电剂、粘结剂和溶剂。

6.一种janus隔膜,其特征在于,包括基础隔膜...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨洋溢陈昭林凯基黄世琳
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

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