[发明专利]一种ZIF衍生的CoMoO4

说明书

本发明提供了一种ZIF衍生的CoMoO₄的电极的制备方法，其特征在于所述方法为以高温煅烧的ZIF‑67为前驱体，采用水热法制备CoMoO₄，步骤为：(1)取用钼酸盐和含Co盐化合物在去离子水中搅拌至溶解；(2)加入少量ZIF‑67粉末，搅拌至均一溶液；(3)转移到反应釜中，反应2h冷却至室温；(4)交替清洗，干燥24h；(5)超声清洗30min,去离子水清洗并超声，干燥12h；(6)取石墨纸恒温干燥，将所需材料放入研钵中进行研磨，加入少量溶剂，均匀的滴在干燥后的片层上，然后干燥，(7)形成规则形状的ZIF衍生的CoMoO₄的电极。本发明克服现有技术中存在的金属氧化物电极稳定性差、比电容小的问题，本发明提供了一种高比容、稳定性好的金属氧化物电极材料ZIF衍生的CoMoO₄的制备方法。

技术领域

本发明涉及材料科学技术领域，尤其涉及ZIF电极制备。

背景技术

电极材料是超级电容器中较为重要的一部分，在很大程度上决定了超级电容器的性能。现今，对超级电容器的研究主要集中在电极材料方面。电极材料可以分为三类：炭基材料、过渡金属氧化物以及导电聚合物材料。炭基材料采用双电层电容储能机理，其用作电极材料的主要有碳纤维、石墨烯、碳布、碳气凝胶、碳纳米管以及活性炭等等。炭材料具有比表面极大、循环稳定性高、导电性好等特点，是作为超级电容器电极材料的理想选择。金属氧化物和导电聚合物基于赝电容储能机理，过渡金属氧化物电极材料主要有NiO、MnO₂、RuO₂、Co₃O₄等，导电聚合物电极材料主要有聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩等。相比于碳材料和导电聚合物材料，过渡金属化合物具有更大的比容量、更高的能量密度和功率密度。 ZIF-67是一种菱形十二面体结构，其除了有相对较大的比表面积、较高的比容、可变的孔径以及能够调节的孔隙度这些优点。但稳定性差、导电性差、成本高。基于目前的研究现状，高比容、稳定性好的金属氧化物电极材料还有待于进一步探索。

近些年来，Mo掺杂赝电容氧化物能够极大的提升电容性能和循环稳定性。中国专利CN105810450A，涉及一种溶剂热法合成CoMoO4负载于泡沫镍电极材料的方法，该方法包括以下步骤：(1)将钴源CoSO4·6H2O或Co(NO3)2·6H2O，和Na2MoO4·7H2O，依次溶解于去离子水中，搅拌使其混合均匀，待溶液澄清后加入乙醇，继续搅拌至溶液均匀加入十二烷基苯磺酸钠；(2)将步骤(1)所得溶液转移至高压反应釜中加入泡沫镍，加热至100～180℃，恒温保持8～16h； (3)待高压反应釜温度自然冷却至常温，将步骤(2)中的泡沫镍洗涤后，转移至烘箱烘干即得电极材料。与现有技术相比，本发明具有合成方法简便，环境友好，产物纯度高并且易操作，产物即是电极片，即可用作电极材料使用，工艺流程简单，可适用于工业规模性生产，性能优良稳定性高等优点。中国专利 CN105448543A，一种泡沫镍为基底的CoMoO4纳米结构超级电容器电极材料的制备方法，包括：硝酸钴、钼酸钠、乙醇和水配制得到前驱体溶液；将上述前驱体溶液加入反应釜内胆中，搅拌混匀；将泡沫镍放入反应釜内胆中，密封，然后进行水热反应，冷却，洗涤，干燥，热处理，即得。本发明的制备方法简单、时间短、成本低，制得的电极材料具有较高的电化学活性，比电容可达2.1F cm-2。以上这些文献说明Mo元素能很好的提升比容，其与ZIF-67复合能提高电极材料的循环稳定性，并且能弥补CoMoO₄比电容较小的缺点。

发明内容

为克服现有技术中存在的金属氧化物电极稳定性差、比电容小的问题，本发明提供了一种高比容、稳定性好的金属氧化物电极材料ZIF衍生的CoMoO₄的制备方法。