[发明专利]一种六棱柱状羟基氯化铜及其制备方法和电化学用途

说明书

本发明公开了一种六棱柱状羟基氯化铜及其制备方法和电化学用途，该六棱柱状Cu₄[(OH)_0.29Cl_0.71](OH)₆制备方法包括如下步骤：步骤S1，在0.24mol/L氢氧化钠水溶液中，边搅拌边加入氯化铜至0.16mol/L，继续搅拌；步骤S2，加入与氯化铜等摩尔浓度的氟化钠，搅拌；步骤S3，将上述混合溶液加入到聚四氟乙烯内衬中，90‑110℃恒温水热反应23‑25小时；离心洗涤干燥即得。本发明提供了一种形貌可控的六棱柱状Cu₄[(OH)_0.29Cl_0.71](OH)₆，其在31.25、62.5、125、250和500mAg^‑1的电流密度下分别有1186、1023、969、934和918mFg^‑1的电容值，可用于制备超电容材料。本发明还提供了六棱柱状Cu₄[(OH)_0.29Cl_0.71](OH)₆的制备方法，步骤简单、可控，成本低廉，可推广性强。

技术领域

本发明属于化学领域，具体涉及一种六棱柱状Cu₄[(OH)_0.29Cl_0.71](OH)₆及其制备方法和电化学用途。

背景技术

进入21世纪，人类面临着能源和环境这两个非常严峻的问题，特别是发展可持续再生的清洁能源，已成为影响社会发展的重大问题。由于传统化石燃料不能满足日益增长的能源需求，发展可持续、可再生能源是非常重要的。在传统能源的替代技术中，超级电容材料正引起人们越来越多的关注。根据电荷存储机制，超级电容器通常分为双电层电容和赝电容。前者是基于离子在电极/电解质界面的吸附和积累，主要受限于材料的电化学表面性质和导电性。后者却基于氧化还原反应。然而，超级电容器的能量密度通常低于电池的能量密度。因此，在实际应用中，开发高能量密度电极材料仍然是一个巨大的挑战。到目前为止，人们已经开发了许多种类的电极材料，包括石墨烯，各类金属氧化物，铜以及含铜材料等。在各类含铜材料中，羟基氯化铜作为一种含铜盐类经常用作吸附剂或模板来制备其他种类的催化剂。在已有的报道中，陈昌铭等人报道了一种氨基酸螯合羟基氯化铜结晶的制备方法及用途(申请公布号：CN101503415)。然而，羟基氯化铜的电化学性能却鲜有报道。

发明内容

本发明目的是提供一种六棱柱状Cu₄[(OH)_0.29Cl_0.71](OH)₆及其制备方法和电化学用途。

本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：

一种羟基氯化铜，为六棱柱状Cu₄[(OH)_0.29Cl_0.71](OH)₆。

上述羟基氯化铜的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1，在0.24mol/L氢氧化钠水溶液中，边搅拌边加入氯化铜至0.16mol/L，继续搅拌；

步骤S2，加入与氯化铜等摩尔浓度的氟化钠，搅拌；

步骤S3，将上述混合溶液加入到聚四氟乙烯内衬中，90-110℃恒温水热反应23-25小时；离心洗涤干燥，即可得到六棱柱状Cu₄[(OH)_0.29Cl_0.71](OH)₆。

优选地，步骤S1继续搅拌10分钟。

优选地，步骤S2搅拌10分钟。

优选地，100℃恒温水热反应24小时。

上述羟基氯化铜用于制备超电容材料的用途。