[发明专利]一种多孔碳材料在溴基液流电池中的应用

权利要求书

1.一种多孔碳材料在溴基液流电池中的应用，其特征在于：

所述片层多孔碳材料作为电极应用在液流电池中，所述片层多孔碳材料是由形貌为片层状的多孔碳材料，多孔碳材料中片层厚度为5‐300nm，片层的边长为100‐5000nm。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：多孔碳材料孔径为0.1‐30nm，多孔碳材料的比表面积为50‐3000m²/kg。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：

以锌盐和2‐甲基咪唑在溶剂中反应制备成片层状沸石有机金属骨架，并用水蒸汽活化、二氧化碳活化或碱活化的方法控制片层碳材料的孔径，制备出片层多孔碳材料。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述锌盐包括醋酸锌、氯化锌、硝酸锌中的一种或二种以上；锌盐与二甲基咪唑的摩尔比为100–1，片层多孔碳材料前驱体为制备得到的片层状沸石有机金属骨架。

5.根据权利要求3或4所述的应用，其特征在于：所述的片层多孔碳材料按如下过程制备而成：

1)将锌盐和二甲基咪唑分别分散在溶剂中，在温度为20‐100℃下充分搅拌0.1–48h，溶液中锌盐的浓度为0.1–50wt％；

2)将步骤1)的两个溶液中混合在一起，在20‐100℃充分搅拌0.5‐72h，得到片状多孔碳材料前驱体；

3)将步骤2)中制备的片层沸石有机金属骨架前驱体在700‐1200℃条件下煅烧1‐5h；将其活化，活化方式为：二氧化碳中活化，在二氧化碳中活化0.5‐5h，温度为500‐1500℃；

或，水蒸气活化，在水蒸气中活化10min‐8h，温度为100‐500℃；

或，碱活化，在碱中活化5min‐5h，温度为100‐1500℃；碱包括氢氧化钾、氢氧化钠、氨气中的一种或两种以上。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：

所述溶剂为水、甲醇、乙醇和N,N‐二甲基甲酰胺(DMF)中的一种或二种以上；酸溶液为硝酸、硫酸、盐酸中的一种或二种以上。

7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述液流电池为溴基液流电池，片层多孔碳材料作为电极应用于溴基液流电池中。

8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述溴基液流电池的溴电对为Br₂/Br^‐或/和Br^‐/Br^3‐。