[發(fā)明專利]金屬-有機(jī)配合物與銀納米線復(fù)合物及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611023788.3
• 申請(qǐng)日: 2016-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN106710884B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐歡;趙明明;周壽斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇華富儲(chǔ)能新技術(shù)股份有限公司;揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): H01G11/24
• 分類號(hào): H01G11/24;H01G11/30;H01G11/86;B82Y30/00
• 代理公司: 32273 南京蘇創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 曹成俊

本發(fā)明提供了金屬?有機(jī)配合物與銀納米線復(fù)合物，所述復(fù)合物為二維片狀結(jié)構(gòu)，包括摩爾比1:(2?4):(1?3)的銀納米線、有機(jī)配體和金屬鹽。本發(fā)明還提供了上述金屬?有機(jī)配合物與銀納米線復(fù)合物的制備方法和應(yīng)用。該復(fù)合物制備工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)時(shí)間短、重復(fù)率高、反應(yīng)容易，效率高，能耗低，成本低廉。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源和超級(jí)電容器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬-有機(jī)配合物與銀納米線復(fù)合物，還涉及該復(fù)合物的制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

為滿足可移動(dòng)新能源的巨大需求，性能優(yōu)異、安全價(jià)廉、環(huán)境友好的超級(jí)電容器已引起相關(guān)企業(yè)和業(yè)內(nèi)專家的廣泛關(guān)注。超級(jí)電容器按儲(chǔ)能機(jī)理不同可分為贗電容器、雙電層電容器及混合電容器等3類，其電極材料亦可分為炭材料、金屬氧化物(如RuO2)和導(dǎo)電聚合物，如聚吡啶(PPy)、聚丙烯腈(PAN)，等3大類。金屬氧化物與導(dǎo)電聚合物產(chǎn)生的主要是贗電容，而炭材料主要形成雙電層電容。將3類電極材料中的兩種復(fù)合起來(lái)形成混合電容，已成為目前的一種研究趨勢(shì)。

由于以鈷為基礎(chǔ)的MOFs具有可吸收氣體、高功能密度、好循環(huán)穩(wěn)定性，因而在超級(jí)電容器領(lǐng)域也漸漸地被發(fā)掘應(yīng)用；而銀納米線作為優(yōu)越的導(dǎo)電材料，與具有高電容的MOFs材料相符合，所形成的復(fù)合材料集高電容和高導(dǎo)電性于一身，因此在超級(jí)電容器的領(lǐng)域十分重要。然而，一般的復(fù)合材料，尤其是對(duì)基底具有高的比表面積的材料復(fù)合，如果不用水熱等一系列給它提供能量的方法是很難進(jìn)行，因此金屬-有機(jī)配合物與銀納米線復(fù)合物未有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題：為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種金屬-有機(jī)配合物與銀納米線復(fù)合物及其制備方法與應(yīng)用。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供的金屬-有機(jī)配合物與銀納米線復(fù)合物，為二維片狀結(jié)構(gòu)，包括摩爾比1:(2-4):(1-3)的銀納米線、有機(jī)配體和金屬鹽。

本發(fā)明還提供了上述金屬-有機(jī)配合物與銀納米線復(fù)合物的制備方法，包括以下步驟：室溫?cái)嚢钘l件下，在反應(yīng)溶劑中依次加入銀納米線乙醇溶液、有機(jī)配體和金屬鹽，室溫?cái)嚢韫渤恋恚x心，沉淀洗滌、干燥，即得金屬-有機(jī)配合物與銀納米線復(fù)合物。

其中，所述銀納米線采用多元醇還原法制得。

其中，反應(yīng)溶劑為(1-3):(1-3)的一元醇和水的混合溶劑，所述一元醇優(yōu)選甲醇或乙醇；所述有機(jī)配體為二甲基咪唑、苯并咪唑、均苯三甲酸或γ-環(huán)糊精；所述金屬鹽為可溶性的鈷鹽、銅鹽、鋅鹽或鉀鹽；所述銀納米線、有機(jī)配體和金屬鹽的摩爾比為1:(2-4):(1-3)。

其中，共沉淀為4-6h。

本發(fā)明還提供了上述金屬-有機(jī)配合物與銀納米線復(fù)合物在超級(jí)電容器中的應(yīng)用。

有益效果：本發(fā)明提供的復(fù)合物制備工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)時(shí)間短、重復(fù)率高、反應(yīng)容易，效率高，能耗低，成本低廉。

本發(fā)明以銀納米線作為載體，分散在乙醇溶液中，銀納米線具有優(yōu)異的光學(xué)及電學(xué)性質(zhì)，然而，銀納米線本身表面光滑，沒有任何的基團(tuán)修飾，很難和金屬鹽復(fù)合，本發(fā)明在沒由任何修飾在室溫的情況下使得金屬鹽與其復(fù)合，制得片狀的MOFs和銀納米線的復(fù)合材料具有二維結(jié)構(gòu)，具有大的比表面積，有利于電子的傳輸，據(jù)電化學(xué)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其性能極好，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

具體而言，本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下突出的優(yōu)勢(shì)：

(1)本發(fā)明提供的復(fù)合物采用MOFs和銀納米線組成片狀復(fù)合結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)結(jié)合了MOFs和銀納米線的優(yōu)點(diǎn)，克服了銀不穩(wěn)定、易被氧化的缺點(diǎn)，電容效果更佳。

(2)以前人們認(rèn)識(shí)到的金屬-有機(jī)配合物(MOFs)為三維結(jié)構(gòu)，而本發(fā)明的金屬-有機(jī)配合物與銀納米線復(fù)合物為二維結(jié)構(gòu)，具有大的比表面積，有利于電子離子的傳輸，具有比以往的MOFs高的電容。本發(fā)明公開的這種片狀的MOFs和銀納米線的復(fù)合材料目前未有報(bào)道。