[发明专利]一种基于金属有机框架及其衍生碳的无金属锌负极

权利要求书

1.一种基于金属有机框架及其衍生碳的无金属锌负极，其特征在于：该负极由无金属锌浆料构成的涂层与集流体组成，所述的无金属锌浆料中的活性成分为MOF-5衍生碳、乙炔黑和PVDF，所述的集流体为铜箔或铜网或钛箔或钛网。

2.根据权利要求1所述基于金属有机框架及其衍生碳的无金属锌负极，其特征在于：

所述的MOF-5衍生碳与乙炔黑、PVDF的质量比为8∶1∶1，将其利用NMP制备成浆料后，将浆料刮涂到集流体上，之后进行80℃，12h的真空干燥，以将NMP全部去除，浆料的涂覆量为干燥后1.1-1.5mg/Gm²。

3.根据权利要求1所述基于金属有机框架及其衍生碳的无金属锌负极，其特征在于：所述的MOF-5衍生碳的制备方法，具体步骤如下：

(1)取1-3mmol硝酸锌溶于20ml DMF中，形成溶液A；

(2)取1mmol对苯二甲酸溶于20ml DMF中，形成溶液B；

(3)将溶液B缓慢加入溶液A，搅拌10min是二者充分混合，在高温高压环境下进行7h反应；

(4)之后进行抽滤，160℃真空干燥后得到MOF-5；

(5)退火阶段分为两个阶段，首先在600℃进行4h保温，接着升温到800-1000℃进行4h退火，得到MOF-5衍生碳。

4.根据权利要求3所述基于金属有机框架及其衍生碳的无金属锌负极，其特征在于：

步骤(1)和(2)中硝酸锌与对苯二甲酸的摩尔比为3∶1或2.5∶1或2∶1或1.5∶1或1∶1。

5.根据权利要求3所述基于金属有机框架及其衍生碳的无金属锌负极，其特征在于：

步骤(4)中的抽滤次数为4次，并在抽滤后使用三氯甲烷对样品进行浸泡24h再进行真空干燥。

6.根据权利要求3所述基于金属有机框架及其衍生碳的无金属锌负极，其特征在于：步骤(5)中升温到800-1000℃进行4h退火时，退火温度为800℃，850℃，900℃，950℃，1000℃5个温度值；0-600℃，升温速率为5℃/min；600-800℃，850℃，900℃，950℃，1000℃，升温速率为3℃/min。

7.基于金属有机框架及其衍生碳的无金属锌负极的制备方法，其特征在于：

将MOF-5衍生碳与乙炔黑、PVDF的质量比为8∶1∶1制备为混合物，之后按照每克上述混合物滴加100滴NMP的比例形成流动的浆料，将上述浆料刮涂到集流体上，之后进行80℃，12h的真空干燥即可。

8.根据权利要求7所述基于金属有机框架及其衍生碳的无金属锌负极的制备方法，其特征在于：

集流体为9μm厚的铜箔时，涂覆面积为620mm*100mm，涂层厚度为60μm，最终得到的铜箔负载量为1.2mg/cm²。