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本发明公开了一种MOFs衍生的中空锌钴硫化物电极材料及其制备方法。包括,将锌盐和钴盐混合均匀,形成金属盐溶液;将2 甲基咪唑溶于溶剂中,将金属盐溶液加入其中混合,静置,离心洗涤,真空干燥,得到锌钴前驱体;取锌钴前驱体溶于溶剂中,加入硫源,搅拌混合,移入反应釜,进行溶剂热反应,反应结束后冷却至室温,离心洗涤干燥,即得MOFs衍生的中空锌钴硫化物电极材料。本发明优选锌掺杂比例为0.3mmol,且硫源TAA量为0.12g,存在更佳的协同作用,结合均相掺杂和自模板空心结构的合成策略,共同提升了锌钴硫化物材料的电化学性能,由于锌的掺杂与形成的中空结构具有更多的活性位点,与电解液有较大的接触面积,同时简化制备流程,有效提高了生产效率。

本发明提供了如下技术方案：一种MOFs衍生的中空锌钴硫化物电极材料，其特征在于：包括，MOFs衍生的中空锌钴硫化物电极材料具有十二面体中空结构，其作为电极的比电容可达1213.1F/g。一种MOFs衍生的中空锌钴硫化物电极材料的制备方法，其特征在于：包括，将锌盐和钴盐在溶剂1中混合均匀，形成金属盐溶液；将2-甲基咪唑溶于溶剂1中，并将金属盐溶液加入其中搅拌均匀，在常温下静置24h，离心洗涤，收集沉淀物，真空干燥，得到锌钴前驱体；取锌钴前驱体溶于溶剂2中，再加入硫源，搅拌均匀，形成混合溶液，移入反应釜中，进行溶剂热反应，反应结束后冷却至室温，离心洗涤干燥，收集沉淀物，即得MOFs衍生的中空锌钴硫化物电极材料。作为本发明所述MOFs衍生的中空锌钴硫化物电极材料的制备方法的一种优选方案，其中：所述锌盐包括硝酸锌、氯化锌、乙酸锌、硫酸锌中的一种或多种；所述钴盐包括硝酸钴、氯化钴、乙酸钴中的一种或多种；所述溶剂1包括甲醇、乙醇中的一种或多种。

近年来，日益严重的能源短缺危机和化石燃料燃烧对环境造成严重污染，开发清洁高效的可再生能源成为了解决能源枯竭和环境污染双重问题的根本，为了满足现代社会发展的迫切需求，不仅要发展清洁、可持续替代能源，更要发展先进、廉价并且环境友好的能量转换与储存装置。其中超级电容器作为一种新兴的储能设备，具有功率密度高、循环寿命长、充放电快等优点，但能量密度和传输速率较低、成本较高导致其广泛应用仍受到限制。由此可见，这些电化学存储设备的大规模应用仍然受到其电化学性能低下和成本高的制约，而这很大程度上取决于电活性材料的性能。影响超级电容器最主要的因素就是电极材料，故寻找理想的电极材料并通过改变实验条件控制材料的结构是提高超级电容器性能的有效途径。

金属化合物中的金属尖晶石结构硫化物已被证明显示出更好的导电性、机械和热稳定性。相比于单金属硫化物和相应的金属氧化物，混合金属硫化物由于其具有更高的电化学活性、丰富的氧化还原反应和两种金属离子的协同作用。此外，钴(Co)是常见的过渡金属元素，可形成多种金属硫化物，如CoS、CoS2、Co3S4，通过改进制备方法、掺杂负载、构建异质结等技术，可以有效提高钴基硫化物的电化学性能。目前，现有技术中尖晶石型钴基硫化物材料的研究，大多是镍钴或者铜钴等钴基硫化物材料，制备工艺繁杂，且金属硫化物电极材料虽然具有较高比容量，但在实际应用中，其电化学性能还是无法达到相关要求。

因此，本领域亟需一种钴基硫化物电极材料的制备方法，保证电极材料具有优良电化学性能的同时，实现制备流程简单，工艺易调节，从而提高生产效率。

发明人：何光裕 陈海群 尹轶萱 钱惺悦 徐辉 陈群 赵宜涛 袁菁菁 王青

常州大学坐落于经济发达、人文荟萃的江南历史文化名城——江苏省常州市。学校始建于1978年，原名为南京化工学院无锡分院、常州分院，是一所在我国改革开放之初创办的省属全日制本科院校。1981年经国务院批准，正式定名为江苏化工学院。1984年实行江苏省人民政府和中国石油化工总公司联合办学机制，1992年正式成为中国石油化工集团公司（原中国石油化工总公司）管理的部属院校，并更名为江苏石油化工学院。2000年起，学校实行中央与地方共建、以江苏省管理为主的管理体制，2002年更名为江苏工业学院。2010年，经教育部批准更名为常州大学。2011年，江苏省人民政府与中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司、中国海洋石油总公司签署共建常州大学协议。历经三十六年的建设和发展，学校成为一所以工学、理学、管理为主、多学科协调发展、具有“产学研”合作办学特色的普通高等院校。

本发明提供了一种MOFs衍生的中空锌钴硫化物电极材料及其制备方法，所制备的锌掺杂硫化钴纳米材料尺寸为500～800nm，由于锌的掺杂与形成的中空结构使硫化钴纳米材料具有更多的活性位点，与电解液有较大的接触面积。优选锌掺杂比例为0.3mmol，且硫源TAA量为0.12g时，材料的电化学性能最佳，存在更佳的协同作用，结合均相掺杂和自模板空心结构的合成策略，共同提升了锌钴硫化物材料在超级电容器中的电化学性能，得到的金属有机框架衍生的锌钴硫化物电极材料比电容可达1213.1F/g。同时，本发明的制备工艺简单，条件温和，提高了生产效率及电极材料的电化学性能。

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