新材料及其应用

本发明公开了一种多孔氧化钴电极材料的制备方法。先制得乳白色的聚苯乙烯乳液，降到室温，用保鲜膜封口静置24 h后，加入离心管中离心10 min，用去离子水离心清洗三次后加入去离子水将聚苯乙烯微球超声分散，用保鲜膜封口备用；称取二甲基咪唑、六水合硝酸钴分别溶于甲醇并超声分散15 min后将两溶液混合，用保鲜膜封口静置24 h，接着用甲醇离心清洗3~5次，所得沉淀物zif‑67保存在甲醇溶液中备用；量取PS微球乳液、zif‑67前驱体溶液，混合搅拌1 h后加入氨水甲醇混合液，继续搅拌1 h后密封静置6 h，直至溶液分层。弃去上清液后用甲醇离心清洗3~5次，充分干燥后，将样品放入舟形坩埚中，置于管式炉中热处理，即制得多孔氧化钴电极材料。

超级电容器超级电容器（Supercapacitor），或者说电化学电容器(Electrochemical Capacitors，ECs)，是一种介于传统静电电容器和蓄电池之间的储能装置。近几十年来，它被认为是除了电池之外最有潜力的能源储备设备。影响超级电容器电极性能主要有几个重要的因素：导电性，比表面积，与电解液之间的润湿性。MOF作为新型的一类多孔材料，具有可定义空隙尺寸和孔径的大的内部孔体积。本发明以自制的聚苯乙烯（PS）和zif-67前驱体为原料，采用高温煅烧法制备多孔氧化钴活性材料。所得多孔氧化钴活性材料具有规整的孔径大小、良好的分散性、高容量、优秀的循环性能，是一种理想的超级电容器电极材料，尤其是适合工业化生产。

本发明方法具有以下优点：

本发明制备过程简单、环保、可靠，原料来源广泛、成本低廉。利用PS微球做模板，结合zif-67材料多孔的特征采用高温煅烧法制备多孔氧化钴电极材料，在高温煅烧的热处理过程中去除PS模板可形成多孔，为电解质离子的扩散和移动提供良好的通道，使离子能够与电极材料充分的发生氧化还原反应，从而提高材料的比电容并降低了其内阻。