[發明專利]基于十四核銀納米團簇的二維晶態超電電極材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011248106.5
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112409605B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 諸葛婧;吳登澤;奚云紅;閆鑫;胡茂林
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;H01G11/48;H01G11/86
• 代理公司: 寧夏君創未來專利代理事務所(普通合伙) 64107
• 代理人: 鄭重

本發明提供一種基于十四核銀納米團簇的二維晶態超電電極材料及其制備方法和應用，屬于銀簇合物制備技術領域。在常溫下，依次向DMF中，加入AgSPrⁱ、AgTFA、AgOTF、全氟壬二酸及Me₄NOH的甲醇溶液，充分混合均勻后，于密閉容器中，加熱反應，過濾揮發得到淺黃色的菱形晶體，即為所述基于十四核銀納米團簇的二維晶態超電電極材料。電化學研究表明，該電級材料具有優良的電容特性和良好的電化學可逆性，在4.5 A·g^?1的電流密度下的最高比電容為372 F·g^?1，經過6000次循環充放電后，電容僅衰減為原來的95%，證實該材料是一種具有高比電容和長循環穩定性的超電電極材料。

技術領域

本發明屬于銀簇合物制備技術領域，具體涉及一種基于十四核銀納米團簇的二維晶態超電電極材料及其制備方法和應用。

背景技術

從分子水平出發設計和構筑化合物是發展新型功能材料的關鍵途徑。金屬簇合物，特別是多聚簇合物(或MOC，基于團簇的金屬有機框架化合物)，由于具有區別于孤立簇合物的優異光電特性和多孔特性受到了研究者的廣泛關注，設計和發展具有潛在應用前景的多聚簇合物是當前光電功能材料研究的重要方向。多聚簇合物的單個簇合物結構單元可看成由有機配體和金屬原子通過配位相互作用和金屬金屬相互作用形成的特殊分子。這些單個簇合物結構單元可通過有機橋連配體連接形成具有不同維度(2D/3D)的金屬有機框架結構。因此，多聚簇合物既保持了團簇化合物在結構和光吸收、導電等方面的特性，又具有金屬有機框架材料在孔結構和吸附等方面的特點。這類多聚簇合物具有結構可設計、性能可調控的特點，它們作為一類特殊的原子結構精確的晶態分子材料在光電材料領域具有廣闊的研究和應用前景。

幣金屬多聚簇合物，特別是高核銀多聚簇合物的形成過程十分復雜，涉及銀離子與橋連配體的配位聚合、銀銀相互作用、銀離子與保護配體的配位反應等復雜的自組裝過程。由于缺乏對高核銀多聚簇合物形成機理的足夠了解，獲得高核銀多聚簇合物十分困難。因此，在前期研究一維高核銀多聚簇合物的構筑、結構和性能的基礎之上，我們進一步通過在體系中引入多氟二酸柔性橋連配體構筑具有多維結構的高核銀多聚簇合物，并將其作為超級電容電極材料，研究其超電性能。相關研究可進一步豐富高核銀多聚簇合物的種類，并為其在光電材料特別是超級電容電極材料方面的應用打下研究基礎。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種基于十四核銀納米團簇的二維晶態超電電極材料，以拓展高核銀多聚簇合物的種類，為高核銀多聚簇合物的研究提供參考。

本發明還提供一種基于十四核銀納米團簇的二維晶態超電電極材料的制備方法，方法過程簡單，為控制合成高核銀多聚簇合物提供指導。

本發明還提供一種基于十四核銀納米團簇的二維晶態超電電極材料作為超級電容器的電極材料的應用。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于十四核銀納米團簇的二維晶態超電電極材料，其化學式為：

[Ag₁₄(SPrⁱ)₆(C₉F₁₄O₄)₄(DMF)₈]_∞，屬于三斜晶系，空間群為Pī，晶胞參數為：

α＝95.979(2)°，β＝114.333(2)°，γ＝91.691(3)°。

一種如上所述的基于十四核銀納米團簇的二維晶態超電電極材料的制備方法，包括以下步驟：

a.在DMF中，加入AgSPrⁱ、AgTFA和AgOTF，充分溶解，得到溶液A；

b.向溶液A中加入全氟壬二酸，得到無色溶液B；