[发明专利]一种导电金属有机凝胶NiMn MOG及其合成方法和应用

说明书

本发明公开了一种导电金属有机凝胶NiMn MOG及其合成方法和应用，称取一定量的金属Ni盐和Mn盐，称取一定量的有机配体，分别溶解于一定量的乙醇中形成两种溶液；两种溶液分别超声至金属盐与有机配体完全溶解，将两者溶液充分混合并搅拌，常温静置1‑5小时或者25℃‑80℃下加热震荡30min‑5h，形成胶柱状凝胶；镍与锰的摩尔比为1‑4:1；金属离子与有机配体的摩尔比为1‑4:1。从制备的样品中可以得到，在1A g^‑1的电流密度下，比电容可以达到692.9F g^‑1，在8A g^‑1的高电流密度下进行5000次充电/放电循环后，仍可保留原始比电容的84.6％，表现出极好的耐久性。

技术领域

本发明涉及的是一种导电金属有机凝胶NiMn MOG及其合成方法和应用。

背景技术

超级电容器(SC)具有快速充电/放电速率,在储能设备中被广泛关注。然而，SC的能量密度不足和高成本限制了其商业化。为了改变这种状况，通过制造新型电极材料以便于致力高性能SC的发展。近年来，金属有机凝胶(MOG)由于其独特的属性而吸引了众多研究者关注，这些属性包括较大的比表面积，较低的密度和多孔性，生态友好性以及生物降解性。MOG是通过范德华力，π-π堆积，氢键和离子相互作用下，金属离子和有机配体的配位而合成的一种超分子凝胶。在适当的物理或化学刺激下，例如摇动，加热和冷却，氧化还原和酸碱条件，该材料表现出可逆的溶胶-凝胶转变。MOG的易加工性和动态特性突出了它们在药物输送，光电和能源储存的潜力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种导电金属有机凝胶NiMn MOG及其合成方法和应用，将金属离子(Ni²⁺和Mn²⁺)和有机配体以不同比例混合在乙醇中，通过金属离子与有机配体规则配位，合成了不同形貌的导电金属有机凝胶 NiMnMOG。金属有机凝胶本身具有多孔，较大比表面积和低密度特性，在作为超级电容器材料时，开放的金属位点可以提供更多的法拉第活性位点，从而增强其电化学性能。

本发明的技术方案如下：

导电金属有机凝胶NiMn MOG的合成方法，称取一定量的金属Ni盐和Mn盐，称取一定量的有机配体，分别溶解于一定量的乙醇中形成两种溶液；两种溶液体积比为2-5:1；两种溶液分别超声至金属盐与有机配体完全溶解，将两者溶液充分混合并搅拌，常温静置1-5小时或者25℃-80℃下加热震荡30min-5h，形成胶柱状凝胶；镍与锰的摩尔比为1:1-4；金属离子与有机配体的摩尔比为1-4:1。

所述的合成方法，有机配体选自：门冬酰胺酶L-Asp，DL-精氨酸C₆H₁₄N₄O₂，DL- 缬氨酸Val，DL-Arg,Suc,三聚氰胺MEL L-蛋氨酸L-Met，水杨酸C₇H₆O₃,氨三乙酸NTA, 赖氨酸L-Lys,缬氨酸L-Va，均苯三甲酸1,3,5-BTC中的一种或几种组合。

所述的合成方法，Ni盐选自：NiCl₂·6H₂O,NiSO₄·6H₂O,NiCl₂,Ni(NO₃)₂中的一种或多种；

所述的合成方法，Mn盐选自：MnSO₄·7H₂O,Mn(NO₃)₂·6H₂O,Mn(ClO₄)₂·6H₂O,KMnO₄,MnCl₂,MnCl₂.4H₂O中的一种或多种；

根据任一所述的合成方法得到的导电金属有机凝胶NiMn MOG。