[发明专利]一种基于MOFs材料的超级电容

权利要求书

1.一种基于MOFs材料的超级电容，其特征在于，电极为自支撑MOFs电极；自支撑MOFs电极的制备方法，包括：

S1、在柔性PE膜上压紧聚四氟乙烯掩膜板，旋涂聚苯乙烯微球水溶液，旋涂的次数为2～5次；在60℃的温度下进行烘干，烘干的时间为0.5～2h，获得具有叉指结构的聚苯乙烯微球薄膜，记为薄膜A；薄膜A的厚度根据旋涂次数以及聚苯乙烯微球水溶液的浓度共同决定；

S2、将0.001～0.01mol六水硝酸钴溶于40ml甲醇和40ml乙醇的混合溶液中，反应30min以上，得到溶液A；采用喷涂法将1～2ml溶液A喷涂到薄膜A，使得溶液A均匀覆盖渗透到聚苯乙烯微球孔隙中，获得被溶液A均匀渗透覆盖后的具有叉指结构的聚苯乙烯微球/硝酸钴薄膜，记为薄膜B；

S3、将0.004～0.04mol甲基咪唑和0.0003～0.003mol苄基三甲基溴化铵溶于40ml甲醇和40ml乙醇的混合溶液中，搅拌30min以上，得到溶液B；采用喷涂法将1～2ml溶液B喷涂到薄膜B，使得溶液B均匀覆盖渗透到聚苯乙烯微球/硝酸钴薄膜，获得溶液B均匀渗透覆盖后的具有叉指结构的聚苯乙烯微球/硝酸钴/甲基咪唑薄膜，记为薄膜C；

S4、将薄膜C放置在抽风橱内，先在25℃的温度下放置1～2h，后在40℃的温度下放置0.5～1h；再将薄膜C放置在真空中，从40℃升温至100℃，并在100℃的温度下恒温保持0.5～1h；

S5、重复S2～S4的步骤3～5次，撤除掩膜板；

S6、将薄膜C放置在真空中，并在60℃的温度下保持24h，以获得聚苯乙烯微球/MOFs叉指电极，记为叉指电极A；

S7、用去离子水以及乙醇浸泡叉指电极A，清洗2～3次；并将叉指电极A放置在真空中，在60℃的温度下保持0.5～1h，去除乙醇；

S8、将叉指电极A，也即聚苯乙烯微球/MOFs叉指电极，放置在二氯甲烷溶液中，超声2～10min，溶解聚苯乙烯微球与PE膜，获得多孔均匀致密的MOFs自支撑薄膜，也即自支撑MOFs电极。

2.如权利要求1所述的基于MOFs材料的超级电容，其特征在于，S1中，聚苯乙烯微球水溶液的粒径为500nm～2um，摩尔浓度为1～2.5％。

3.如权利要求2所述的基于MOFs材料的超级电容，其特征在于，S1中，薄膜A的厚度为10～100μm。

4.如权利要求3所述的基于MOFs材料的超级电容，其特征在于，S2中，压力源为氮气，采用氮气将1～2ml溶液A喷涂到薄膜A；S3中，压力源为氮气，采用氮气将1～2ml溶液B喷涂到薄膜B。

5.如权利要求4所述的基于MOFs材料的超级电容，其特征在于，喷涂完溶液A马上喷涂溶液B。