[發(fā)明專利]具有優(yōu)異電化學(xué)性能鐵鋅配合物及其衍生物的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710279919.2
• 申請(qǐng)日: 2017-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN107359350A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史發(fā)年;王璐;胡方;田波;王奧;譚繼鵬;王曉磊;徐舸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/60
• 分類號(hào): H01M4/60;H01M10/0525
• 代理公司: 沈陽(yáng)智龍專利事務(wù)所(普通合伙)21115
• 代理人: 周智博,宋鐵軍

1.一種具有優(yōu)異電化學(xué)性能的鋅離子摻雜含鐵配位聚合物，其特征在于：該聚合物由以下質(zhì)量分的組分制備而成：1.0～2.0份的乙酸鋅、1.0～2.0份的氯化亞鐵、2.0～3.0份的硫酸鋰、12.0～14.0份的均苯四甲酸和10.0～15.0份的氫氧化鋰。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有優(yōu)異電化學(xué)性能的鋅離子摻雜含鐵配位聚合物，其特征在于：該聚合物為在鋰離子電池中表現(xiàn)出的優(yōu)異電化學(xué)性能的聚合物。

3.制備權(quán)利要求1所述的具有優(yōu)異電化學(xué)性能的鋅離子摻雜含鐵配位聚合物的方法，其特征在于：該方法如下：該聚合物及其復(fù)合衍生物的制備采用簡(jiǎn)單的水熱合成法和隨后的退火工藝，具體為將1.0～2.0份的乙酸鋅、1.0～2.0份的氯化亞鐵、2.0～3.0份的硫酸鋰、12.0～14.0份的均苯四甲酸和10.0～15.0份的氫氧化鋰溶于8～15ml的水中，磁力攪拌半個(gè)小時(shí)后置于15-50ml容量的聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜密封并保持在溫度區(qū)間為120-180℃下進(jìn)行24-72小時(shí)水熱合成反應(yīng)，然后自然冷卻至0℃-35℃，將前軀體濾出，用無(wú)水乙醇和蒸餾水分別洗滌數(shù)次，隨后收集到的固體顆粒在室溫或60℃下干燥過(guò)夜。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有優(yōu)異電化學(xué)性能的鋅離子摻雜含鐵配位聚合物的制備方法，其特征在于：在400-600℃下，將已經(jīng)干燥過(guò)的前軀體進(jìn)行熱處理，在空氣氣氛中保持3-6小時(shí)得到碳復(fù)合氧化物；或在濃度大于99.9％的氮?dú)鈿夥罩泻銣?-6小時(shí)獲得碳包覆氧化物復(fù)合材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有優(yōu)異電化學(xué)性能的鋅離子摻雜含鐵配位聚合物的制備方法，其特征在于：金屬配位聚合物前軀體加入不多于前軀體質(zhì)量10％的石墨烯進(jìn)行超聲和研磨處理，得到石墨烯包覆金屬配位聚合物復(fù)合材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有優(yōu)異電化學(xué)性能的鋅離子摻雜含鐵配位聚合物的制備方法，其特征在于：加入不多于10％的石墨烯進(jìn)行超聲和研磨處理，得到石墨烯包覆金屬配位聚合物，并將其在400-600℃下進(jìn)行熱處理，在空氣氣氛中保持3-6小時(shí)得到石墨烯和碳包覆氧化物的復(fù)合物，即石墨烯/碳/氧化鋅/四氧化三鐵。

7.根據(jù)權(quán)利要求3-6中任意一項(xiàng)所述的具有優(yōu)異電化學(xué)性能的鋅離子摻雜含鐵配位聚合物的制備方法，其特征在于：將前軀體濾出后先使用無(wú)水乙醇累計(jì)10～50毫升洗滌，濾掉酒精溶劑，然后再使用累計(jì)30～60毫升的蒸餾水洗滌數(shù)次。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有優(yōu)異電化學(xué)性能的鋅離子摻雜含鐵配位聚合物的制備方法，其特征在于：無(wú)水乙醇濃度為96％～100％，室溫為0℃-25℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有優(yōu)異電化學(xué)性能的鋅離子摻雜含鐵配位聚合物的制備方法，其特征在于：碳復(fù)合氧化物為碳/氧化鋅/四氧化三鐵，碳包覆氧化物為碳/鐵酸鋅。

10.如權(quán)利要求1所述的具有優(yōu)異電化學(xué)性能的鋅離子摻雜含鐵配位聚合物及其衍生物材料用途，其特征在于：其應(yīng)用于鋰離子電池中。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用途，其特征在于：在鋰離子電池中表現(xiàn)出了高的比容量和良好的循環(huán)性能。