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三联吡啶-钴配合物纳米片Co-sheet的制备、结构表征及电化学性能

发布时间：2021-08-31 作者：axc 分享到：

本文设计并合成出一种基于三联吡啶配体和钴离子的配合物纳米片Co-sheet，且其作为双离子电池的阴极材料表现出可观的电化学稳定性,

他们采取“自下而上”的策略性，采取生物碳配体和金属质装修材料化合物的配位角色提纯二维微米级技术片。三联吡啶具备有表面组成，能与多重金属质装修材料化合物自发性而平稳地配位，更适合用作二维微米级技术片框架的的创设重元素。而游戏界面辅助器人工法，体现状况温润，措施比较简单，后操作方便快捷，结合起来该措施提纯二维微米级技术片具备有一人面其优势。故而，三联吡啶-钴配合默契物具备有电催化活性氧，将该情节引出二维微米级技术片组成骨架，一人面使其用作结点，可创设二维网格；另人面，电催化活性氧可传导到微米级技术片装修材料中，传递微米级技术片的机能性，而微米级技术片的层状组成又可承载化合物的插层/脱嵌个人行为，故而，鉴于三联吡啶-钴配合默契物的微米级技术片具备有用作双化合物电瓶电级的学习能力。

图1. 三联吡啶-钴针对物纳米技术片Co-sheet的非常理想拓补架构和其身为双亚铁离子干电池金属电极材料示想法图

納米片Co-sheet的分离纯化和的性质

纳米片Co-sheet的制备采用界面辅助合成法。将新型、基于三联吡啶的多齿配体Tetra-tpy与金属离子Co2+分别溶于有机溶剂与水溶液，利用两相产生的平整的液/液界面，使配体与钴离子自发配位，形成具有较大面积的二维金属配合物纳米片Co-sheet。所制备的层状纳米片还具有较好的机械强度和热稳定性，从而使该材料具有后续工业加工的潜能。

但是，这类的方式光催化原理的二维轻金属能默契配合物納米片兼具横着体积和可以尺寸能调控的特色。只利用变化体现器皿的直径为就能光催化原理出差异多少的納米片，轻松易操作的，而对体现氢氧化钠溶液的氧浓度或体现日子的掌控可保证对納米片尺寸的设定。除此以外，利用常用220V体现法光催化原理的粉状状样机，被对于比对组通过之后试验。

图2. a) Co-sheet的分离纯化技术；b) 二相反應法分离纯化的纳米银溶液状合格品；c) Co-sheet的表观；d) Co-sheet提取和转回工作

Co-sheet奈米片的设备构造研究方法

多种物理或化学表征手段，例如扫描电镜、透射电镜和原子力显微镜、能谱仪、傅里叶红外仪，PXRD和BET比表面积测试等，被用于Co-sheet纳米片的结构分析。电镜，能谱仪以及傅里叶红外实验结果表明：所制备的纳米片与理论预期相符，具有片状形貌和层状结构，组成元素分布均匀，Co-N配位键生成。PXRD和BET结果表明，相比于单相反应法制备的粉末状样品，两相界面辅助制备的Co-sheet具有优势取向，且具有更高的比表面积。

图3. Co-sheet的研究方法成果 a) Co-sheet的光电高倍显微镜图；b) Co-sheet的SEM图；c) Co-sheet的TEM图；d) Co-sheet的AFM图；e) Co-sheet的SEM/EDX面检测图片

图4. Co-sheet、类别能默契配合物R各种配体Tetra-tpy的XPS窄谱打印机扫描图的对比结论

Co-sheet纳米片作为双离子电池阴极材料的电化学性能

具有层状结构、可容纳阴离子插层/脱嵌行为的纳米片Co-Sheet可作为双离子电池阴极材料。电化学测试数据表明所组装的双离子电池的比电容值约为40 mAh/g（0.1 C，1 C = 34 mAh/g），和理论计算值非常接近，这表明该材料具有较高的活性位点利用率。同时，相对于单相反应法制备的粉末状样品，Co-sheet作为电池阴极材料展示出更优的电化学稳定性和倍率性能。