一种金属有机骨架复合材料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113937274A(43)申请公布日2022.01.14(21)申请号202111385401.X(22)申请日2021.11.22(71)申请人江苏科技大学地址212008江苏省镇江市丹徒区长晖路666号(72)发明人袁爱华蔡越己于超孟春凤王伟康(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/60(2006.01)H01M10/0525(2010.01)C08G83/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种金属有机骨架复合材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种金属有机骨架复合材料及其制备方法和应用，所述金属有机骨架材料具有形如玉米饼的微观形貌，包括片状Ni‑HITP基体和负载在基体表面的颗粒状Ni‑HITP；该材料的制备方法如下：（1）利用水热法制备片状和颗粒状Ni‑HITP；（2）分别提纯片状Ni‑HITP和颗粒状Ni‑HITIP；（3）将片状Ni‑HITP和颗粒状Ni‑HITP同时加入玛瑙球磨罐研磨均匀，得到目标复合材料。这种Ni‑HITP复合材料具有极高的储锂性能，循环稳定性和倍率性能优异，能够作为负极材料应用在锂离子电池中，并且该制备方法操作过程简单易行。CN113937274ACN113937274A权利要求书1/1页1.一种金属有机骨架复合材料，其特征在于：包括片状Ni‑HITP基体和负载在基体表面的颗粒状Ni‑HITP，所述片状Ni‑HITP基体为自组装形成交织的网格结构。2.一种权利要求1所述的金属有机骨架复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）六氨基三亚苯盐酸盐加入去离子水进行加热搅拌，记为溶液A；另取六水合氯化镍溶解于去离子水中，加入浓氨水，记为溶液B；将溶液A和溶液B混合并密封，加热搅拌，再静置陈化，静置后黑色半透明的膜状固体浮在表面，屑状固体沉在瓶底；（2）将含膜的上层液体和底部固体分别提纯：将含有膜的上层液进行离心，然后将固体浸泡在去离子水中加热，自然冷却至室温后弃去溶液，重新加入去离子水并保温，冷却后弃去水溶液，再以无水甲醇替换去离子水并重复上述操作，然后将固体真空干燥，得到微观形貌为片状的Ni‑HITP；另将底部液体离心分离出屑状固体，利用上述步骤纯化，得到颗粒状Ni‑HITP；（3）在氮气保护下，将纯化后的片状Ni‑HITP和颗粒状Ni‑HITP投入球磨罐中进行研磨，得到微观形貌为玉米饼形的金属有机骨架复合材料。3.根据权利要求2所述的金属有机骨架复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，六氨基三亚苯盐酸盐的浓度为3.23‑9.68mmol/L。4.根据权利要求2所述的金属有机骨架复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，六水合氯化镍溶液的浓度为4.85‑14.52mmol/L，且六水合氯化镍浓度为所加六氨基三亚苯盐酸盐浓度的1.5倍。5.根据权利要求2所述的金属有机骨架复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，搅拌反应温度为55‑70℃，搅拌反应时间为2‑3小时，静置陈化时间为12‑18小时。6.根据权利要求2所述的金属有机骨架复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，固体浸泡在去离子水中加热的温度为55‑70℃，保温时间4‑12小时；重新加入去离子水后的保温温度为55‑70℃，时间为15‑24小时。7.根据权利要求2所述的金属有机骨架复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，真空干燥温度为45‑70℃，干燥时间为8‑16小时。8.根据权利要求2所述的金属有机骨架复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，研磨时间为15‑30min，球磨罐的转速为400‑600rpm。9.根据权利要求2所述的金属有机骨架复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，片状Ni‑HITP和颗粒状Ni‑HITP的质量比为1:(1‑9)。10.一种权利要求1所述的金属有机骨架复合材料作为锂离子电池电极材料的应用。2CN113937274A说明书1/5页一种金属有机骨架复合材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及一种复合电极材料及其制备方法和应用，尤其涉及一种金属有机骨架复合材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]继续提高锂离子电池的能量密度是当下学术界和产业界的研发热点，而开发出储锂性能优于现有商业电极的新材料是实现这一目标的途径。金属有机骨架（Metal‑organicframeworks，简称MOFs）由于通常具有大比表面积、大孔隙率、高稳定性、结构多样性、富含过渡金属离子和有机官能团等，近年来在锂电池电池领域引起极