本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，特別是金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀類復(fù)合材料、制備方法、用途以及超級(jí)電容電極。

背景技術(shù)：

配位超分子網(wǎng)格(coordinationsupramolecularnetworks:csns)是一類新型的超分子材料，在該類材料中，分子間通過氫鍵和(或)π-π堆積等弱相互作用形成三維網(wǎng)格。該類材料一方面具有有利于電解液離子傳輸?shù)呢S富孔道，另一方面具有能產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)的金屬離子活性位點(diǎn)。而且由于超分子結(jié)構(gòu)單元之間以弱的作用如氫鍵與范德華力進(jìn)行連接，使其相比與配位鍵連接的配位聚合物具有更好的結(jié)構(gòu)靈活性，再加上這些弱相互作用具有一定的自修復(fù)功能，從而具有更寬廣的潛在研究與應(yīng)用價(jià)值。

隨著能源與環(huán)境問題的日益突出，發(fā)展可再生能源和清潔能源交通工具正越來(lái)越受到科學(xué)家的重視，儲(chǔ)能設(shè)備是其中必不可少的部分。電化學(xué)電容器，即超級(jí)電容器，作為儲(chǔ)能設(shè)備中重要的一員，因其相對(duì)于電池能夠提供更高的功率密度、更長(zhǎng)的循環(huán)壽命以及更快的充放電速度，相對(duì)于傳統(tǒng)的電容器具有更大的能量密度而被廣泛的研究。根據(jù)儲(chǔ)存電能機(jī)理的不同，超級(jí)電容器可分為雙電層電容器和法拉第電容器(贗電容)，前者電容的產(chǎn)生主要基于電極和電解液界面上的電荷分離，后者電容的產(chǎn)生則主要基于電極材料表面快速的氧化還原反應(yīng)。炭基材料，如活性炭、碳納米管和石墨烯等，因其具有良好的導(dǎo)電性能和較大的比表面積而被認(rèn)為是理想的雙電層電容器電極材料。而過渡金屬氧化物/氫氧化物以及導(dǎo)電聚合物則被作為贗電容電極材料受到廣泛的研究。然而，因?yàn)楦叱杀尽⒌捅热莺?或)比較差的穩(wěn)定性，這些傳統(tǒng)的材料難以滿足超級(jí)電容器的需求。因此，發(fā)展具有高比容的新型電極材料是十分必要的。

配位聚合物與金屬配位超分子網(wǎng)格作為理想的多孔材料，具有比表面積大的優(yōu)點(diǎn)，且內(nèi)部孔道可調(diào)節(jié)和設(shè)計(jì)，理論上十分適合用作超級(jí)電容器的電極材料，但實(shí)際上由于大部分的配位聚合物結(jié)構(gòu)單元之間通過羧基等單鍵連接，使得自身電導(dǎo)性能普遍較差如中國(guó)專利zl201080059630.6公開了配位基團(tuán)修飾的氧化石墨烯，其具有以下的分子式g(a-b)x；其中，g代表氧化石墨烯，a是具有連接功能的基團(tuán)：-(ch2)m-、-nh-、-s-、-o-si(-ch2)m(-or1)2-、-c(＝o)-、-c(＝o)-o-、-c(＝o)-n-、-p(＝o)2-o-、這里m值是1-12，r1是h和c1-c12烷基基團(tuán)；b是配位基團(tuán)，每個(gè)氧化石墨烯單元對(duì)配位基團(tuán)的比率為1∶0.00001到1∶0.5。很明顯的，配位基團(tuán)在該發(fā)明中以多羧基的形式發(fā)生作用，其導(dǎo)電性是有待改善的。

根據(jù)文獻(xiàn)《超分子中分子間弱相互作用力的研究方法概述》中記載，超分子所具有獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀特性是材料科學(xué)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

因此如何將超分子材料和三維石墨烯有機(jī)的結(jié)合在一起以提高傳統(tǒng)石墨烯作為電極材料時(shí)的電比容和穩(wěn)定性，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要認(rèn)真研究的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供金屬配位超分子網(wǎng)格與三維塊狀石墨烯類復(fù)合材料，該類復(fù)合材料既可以連接不同的配位單元形成金屬配位超分子網(wǎng)格并傳遞電荷，同時(shí)金屬配位超分子網(wǎng)格也可以與改性三維石墨烯互相作用，形成導(dǎo)電網(wǎng)格以改善材料整體電導(dǎo)性能，具有更好的結(jié)構(gòu)靈活性，因此作為超級(jí)電容器的電極材料具有較大的應(yīng)用潛力、制備方法、用途以及超級(jí)電容電極。

為了更為清楚的闡述本發(fā)明，預(yù)先對(duì)本文中出現(xiàn)的各英文簡(jiǎn)稱予以解釋：

csns：配位超分子網(wǎng)格；

ni-pda：鎳-2,3-吡啶二羧酸；

dmf：n,n-二甲基甲酰胺；

ni-pda@3drgo：鎳-2,3-吡啶二羧酸金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料；

pvdf：聚偏氟乙烯。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀類復(fù)合材料，由金屬配位超分子網(wǎng)格與具有三維結(jié)構(gòu)的石墨烯塊狀材料復(fù)合而成。

二維石墨烯容易通過π-π作用重新重疊形成較厚的片狀材料，這將使其比表面積減小，進(jìn)而使活性位點(diǎn)減少，并且二維石墨烯重新重疊后會(huì)明顯削弱其原有的性能，而三維結(jié)構(gòu)的石墨烯在一定程度上能阻止石墨烯納米片的自聚集行為，從而使石墨烯原有的特性得到較好的保持；同時(shí)，二維石墨烯缺乏有利于物質(zhì)(如電解質(zhì))傳輸?shù)亩嗫捉Y(jié)構(gòu)，而三維石墨烯具有相互連通的多孔結(jié)構(gòu)(微孔(2nm<)和介孔(2nm-50nm)有利于增加活性面積，大孔(>50nm)則有利于物質(zhì)(如電解質(zhì))的傳輸，能夠使物質(zhì)更容易更快到達(dá)活性位點(diǎn))，同時(shí)三維石墨烯具有較大的比表面積。

金屬配位超分子網(wǎng)格既可以連接不同的配位單元形成類似配位聚合物的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)并傳遞電荷，同時(shí)有機(jī)配位單元也可以與改性三維石墨烯互相作用，形成導(dǎo)電網(wǎng)格以改善材料整體電導(dǎo)性能。

在上述的金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料中，所述的金屬配位超分子網(wǎng)格由金屬離子和配體復(fù)合形成，其中，氧化石墨烯的重量為金屬離子前軀體質(zhì)量的5％-50％。。

在上述的金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料中，所述的金屬配位超分子網(wǎng)格為金屬配合物或金屬配位聚合物；

所述的金屬配合物為主族金屬配合物，過渡金屬配合物，稀土金屬配合物。

具有來(lái)說，可選的主族金屬配合物可以為如下物質(zhì)：mg-tcpp(tcpp:四(對(duì)—羧基苯基)卟啉)、alq3(q:八羥基喹啉)、in-pta(pta：對(duì)苯二甲酸)

具有來(lái)說，可選的過渡金屬配合物可以為如下物質(zhì)：ni(quin-2-c)2(h2o)2@3drgo(quin-2-c：2-喹啉羧酸)、co(pa)2(h2o)2·2h2o(pa:吡啶甲酸)、fe-pta(pta：對(duì)苯二甲酸)

具有來(lái)說，可選的稀土金屬配合物可以為如下物質(zhì)：la-pta(pta：對(duì)苯二甲酸)、ce-1,4-napdc(1,4-napdc:1,4-萘二羧酸)、te-btc(btc:均苯三甲酸)

具有來(lái)說，金屬配位聚合物可以選擇為：co2(μ2-h2o)(na)4·dmf@3drgo(na：煙酸)

在上述的金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料中，所述的一種金屬配合物為鎳-2,3-吡啶二羧酸配合物。

鎳-2,3-吡啶二羧酸(ni-pda)配合物通過較強(qiáng)的氫鍵堆疊作用，既可以連接不同的配位單元形成類似配位聚合物的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)并傳遞電荷，同時(shí)配位單元也可以與改性石墨烯互相作用，形成導(dǎo)電網(wǎng)格以改善材料整體電導(dǎo)性能。相比常見的以配位鍵連接各個(gè)單元的羧酸類配位聚合物，這類配位超分子網(wǎng)格具有更好的結(jié)構(gòu)靈活性及導(dǎo)電性，因此作為超級(jí)電容器的電極材料具有較大的應(yīng)用潛力。

在材料的制備過程中，金屬離子首先通過與氧化石墨烯表面的含氧基團(tuán)之間的靜電作用吸附于氧化石墨烯表面，當(dāng)溫度升高時(shí)，氧化石墨烯被還原并形成三維的塊狀結(jié)構(gòu)，與此同時(shí)金屬離子與配體反應(yīng)形成附著于還原氧化石墨烯表面的配合物。根據(jù)該原理，在數(shù)量龐大的金屬配位超分子/聚合物中可以篩選出很多可采用該方法制備金屬配位超分子/聚合物-三維石墨烯塊狀復(fù)合材料，并應(yīng)用于電化學(xué)電容器領(lǐng)域。

在上述的金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料中，所述的金屬配位超分子網(wǎng)格與石墨烯塊狀材料之間通過弱作用連接。

在上述的金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料中，所述的石墨烯塊狀材料中還包括活性炭和/或碳納米管，所述的活性炭和/或碳納米管占石墨烯塊狀材料總重的0％-20％。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供上述的金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料的制備方法，所述的復(fù)合材料由金屬配位超分子網(wǎng)格與石墨烯塊狀材料通過化學(xué)反應(yīng)或物理復(fù)合制得，石墨烯塊狀材料是石墨烯層之間通過π-π作用形成的三維結(jié)構(gòu)。

在上述的金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料的制備方法中，具體包括以下步驟：

(1)將氧化石墨烯于h2o-dmf溶液中超聲分散一段時(shí)間；

(2)將金屬離子前軀體加入到步驟(1)得到的溶液中繼續(xù)超聲一段時(shí)間后加入配體，繼續(xù)超聲一段時(shí)間，金屬離子前軀體與配體的摩爾比由目標(biāo)產(chǎn)物化學(xué)式確定；

(3)將步驟(2)得到的溶液于160-200℃下反應(yīng)數(shù)小時(shí)得到配位超分子網(wǎng)格-三維石墨烯凝膠復(fù)合材料；

(4)將所得到的配位超分子網(wǎng)格-三維石墨烯凝膠復(fù)合材料于乙醇及水中浸泡24小時(shí)以除去未反應(yīng)的前軀體及dmf；

(5)在室溫下干燥后得到金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料。

通過溶劑熱法組裝具有三維結(jié)構(gòu)的塊狀石墨烯的同時(shí)，在石墨烯納米片的表面原位合成ni-pda配位超分子網(wǎng)格，制備得到附著于石墨烯納米片的上的配位超分子網(wǎng)格-三維石墨烯復(fù)合材料(簡(jiǎn)稱ni-pda@3drgo)。這種材料作為超級(jí)電容器的電極材料，在具有較高的比電容(952.85fg-1在1ag-1時(shí))的同時(shí)保持了優(yōu)良的循環(huán)性能(1500次充放電循環(huán)后仍能維持初始97％以上的電容)，且具有較好的大倍率充放電能力。這種復(fù)合材料與活性炭組合而成的非對(duì)稱固態(tài)電容器件可以在3750wkg-1的高功率密度下實(shí)現(xiàn)12.5whkg-1的能量密度，單個(gè)微型器件可以直接驅(qū)動(dòng)2.5w的電動(dòng)機(jī)，兩個(gè)微型器件串聯(lián)可點(diǎn)亮額定電壓為2.5v的led燈，證明了其應(yīng)用前景。

本發(fā)明還提供上述的金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料在超級(jí)電容電極中的應(yīng)用。

基于上述應(yīng)用，本發(fā)明還提供一種超級(jí)電容電極，包括權(quán)利要求1-6中所述的任一金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的75-90％。

超級(jí)電容電極還包括5-10wt％的粘結(jié)劑如聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯，與5-15wt％的導(dǎo)電劑如乙炔黑、superp等。

優(yōu)選地，所述超級(jí)電容電極的制備方法，將占80％的所述金屬配位超分子網(wǎng)格-三維石墨烯塊狀復(fù)合材料、10％的聚偏氟乙烯粘結(jié)劑，與10％的乙炔黑，滴入n,n-二甲基吡咯烷酮后超聲攪拌制得。

有益效果：

本發(fā)明的金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料既可以連接不同的配位單元形成類似配位聚合物的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)并傳遞電荷，同時(shí)有機(jī)配位單元也可以與改性三維石墨烯互相作用，形成導(dǎo)電網(wǎng)格以改善材料整體電導(dǎo)性能，具有更好的結(jié)構(gòu)靈活性，因此作為超級(jí)電容器的電極材料具有較大的應(yīng)用潛力。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為一步溶劑熱法合成金屬配位超分子網(wǎng)格(以ni-pda為例)-三維石墨烯塊狀復(fù)合材料的流程圖；

圖2為ni-pda配位單元的結(jié)構(gòu)式(省略氫原子)；

圖3為ni-pda@3drgo的xrd測(cè)試圖與文獻(xiàn)報(bào)道的ni-pda模擬圖譜；

圖4為金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料的掃描電鏡圖；

圖5為ni-pda@3drgo-10/20/30電極的循環(huán)伏安曲線圖；

圖6為ni-pda@3drgo-10/20/30電極的恒流充放電曲線及比容量；

圖7為ni-pda@3drgo-20電極在不同掃描速率下的循環(huán)伏安曲線。

圖8為所述金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料用于電極時(shí)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。

實(shí)施例1

金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)把0.02g氧化石墨烯于15mlh2o-dmf溶液中超聲分散120min；

(2)將ni(no3)2·6h2o加入到步驟(1)得到的溶液中繼續(xù)超聲一段時(shí)間后加入h2-pda，繼續(xù)超聲一段時(shí)間，ni(no3)2·6h2o與h2-pda的摩爾比為1:1；

(3)將上述溶液置于20ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中在180℃下反應(yīng)18小時(shí)；

(4)將所得到的配位超分子網(wǎng)格-三維石墨烯凝膠復(fù)合材料分別于乙醇及水中浸泡24小時(shí)以除去未反應(yīng)的前軀體及dmf；

(5)室溫下自然干燥后得到配位超分子網(wǎng)格-三維石墨烯塊狀復(fù)合材料(記作ni-pda@3drgo-20)。

其實(shí)驗(yàn)流程具體如圖1所示。

實(shí)施例2

操作步驟與實(shí)施例1相同，區(qū)別點(diǎn)在于步驟1中加入氧化石墨烯量為0.01g，產(chǎn)物記為：ni-pda@3drgo-10。

實(shí)施例3

操作步驟與實(shí)施例1相同，區(qū)別點(diǎn)在于步驟1中加入氧化石墨烯量為0.03g，產(chǎn)物記為：ni-pda@3drgo-30。

溶劑熱合成的ni-pda@3drgo-20通過x射線粉末衍射表征，如圖3所示。

ni-pda的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中一個(gè)鎳原子被來(lái)自2,3-吡啶二酸的兩個(gè)氧原子和一個(gè)氮原子以及三個(gè)水分子螯合組成一個(gè)[ni(pda)(h2o)3]n結(jié)構(gòu)單元，由該結(jié)構(gòu)單元組成無(wú)限的一維鏈。鏈之間由氫鍵互相連接，形成三維多孔結(jié)構(gòu)。

制備得到的產(chǎn)品(ni-pda@3drgo-20)掃描電鏡圖如圖4所示。

由圖4可見，配位超分子網(wǎng)格較均勻地附著于石墨烯表面，這有利于充放電過程中他們之間的電子傳輸，且三維石墨烯提供的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)有利于提高該材料的循環(huán)穩(wěn)定性。

實(shí)施例4

超級(jí)電容器電極的制備與組裝

實(shí)驗(yàn)前先將多片尺寸為15mm×10mm與20mm×10mm的泡沫鎳在鹽酸、去離子水、乙醇中分別超聲5分鐘，清洗晾干后分別稱取質(zhì)量，備用。電極材料漿液由質(zhì)量比占80％的活性電極材料(輕微研磨)、10％的聚偏氟乙烯(pvdf)粘結(jié)劑與10％的乙炔黑混合乙醇后充分超聲攪拌10分鐘后制得，對(duì)于三電極測(cè)試體系，所用活性物質(zhì)質(zhì)量大約為1.5mg，n,n-二甲基吡咯烷酮用量2-3滴，漿液均勻涂于15mm×10mm泡沫鎳基底上，置于60℃烘箱中24小時(shí)后，再次稱取質(zhì)量減去之前的空白泡沫鎳基底質(zhì)量，求出承載活性電極物質(zhì)質(zhì)量以用于之后比電容的計(jì)算。

對(duì)于兩電極測(cè)試體系，將ni-pad@3drgo復(fù)合材料與活性炭材料組裝為非對(duì)稱固態(tài)超級(jí)電容器微型器件。其中活性炭從市場(chǎng)上購(gòu)買得到，未進(jìn)行進(jìn)一步處理。取4.0mgni-pad@3drgo按上述比例加入輔助劑漿液后，均勻涂于尺寸為20mm×10mm的泡沫鎳基底上，同樣對(duì)電極采用4.8mg活性炭按比例配置漿液后涂于同樣尺寸的泡沫鎳基底上。兩電極之間采用浸泡過堿性電解質(zhì)(如1.0mlioh)的纖維素濾紙作為隔膜，最后在器件外層采用聚四氟乙烯生料帶進(jìn)行密封。

超級(jí)電容器性能測(cè)試

超級(jí)電容器電化學(xué)性能測(cè)試均在chi760e電化學(xué)工作站進(jìn)行，其中三電極體系的實(shí)驗(yàn)在電化學(xué)電解池中進(jìn)行，由涂有樣品的泡沫鎳作為工作電極，鉑片(15mm×10mm)作為對(duì)電極，參比電極為填充了飽和kcl溶液的ag/agcl電極。三電極按正三角形分布，其中工作電極與對(duì)電極相距1cm平行放置。電解質(zhì)為1.0mlioh溶液。而兩電極體系則直接將上述非對(duì)稱固態(tài)電容器件的兩極接上工作與對(duì)電極夾進(jìn)行測(cè)試，其中涂有ni-pad@3drgo材料的為正極，涂有活性炭的為負(fù)極。電化學(xué)性能測(cè)試包括循環(huán)伏安分析、恒流充放電、交流阻抗與循環(huán)壽命測(cè)試。

其中三電極體系下，電極材料的循環(huán)伏安分析和恒流充放電分別選取不同的掃描速度(10到50mvs^-1)和電流密度(1到10ag^-1)進(jìn)行測(cè)試，比電容一律按恒流充放電法測(cè)得的放電時(shí)間計(jì)算。而循環(huán)壽命測(cè)試采用恒流充放電法(比電流為5ag^-1)進(jìn)行反復(fù)充放電。

在兩電極體系下，比電容按恒流充放電中的放電曲線計(jì)算，質(zhì)量按兩極活性物質(zhì)的總質(zhì)量計(jì)算。循環(huán)壽命測(cè)試采用恒流充放電法(比電流為5ag^-1)在0-1.5v范圍進(jìn)行充放電循環(huán)。交流阻抗測(cè)試在開路電壓下進(jìn)行測(cè)試，頻率范圍為0.01-100000hz，振幅為5mv。

ni-pad@3drgo復(fù)合電極的電化學(xué)性能測(cè)試

復(fù)合電極的電化學(xué)測(cè)試在電化學(xué)工作站的三電極模式下進(jìn)行，電解液采用1.0mlioh溶液。為了探究ni-pad@3drgo復(fù)合材料配比對(duì)電極電化學(xué)性能的影響，首先對(duì)復(fù)合材料中ni-pad與3drgo的比例進(jìn)行了深入的研究。首先，將配比不同的ni-pad@3drgo-10/20/30電極分別在0到0.6v(vs.ag/agcl)的電位范圍內(nèi)進(jìn)行循環(huán)伏安(掃速10mv/s)與恒流充放電(比電流1a/g)的對(duì)比測(cè)試。測(cè)試的結(jié)果如圖5和圖6所示。結(jié)果表明在這三種不同石墨烯含量的材料中，ni-pad@3drgo-20材料具有最好的電化學(xué)性能。

為了進(jìn)一步探究表現(xiàn)最好的ni-pad@3drgo-20電極的電化學(xué)性能，對(duì)其進(jìn)行了不同倍率下的循環(huán)伏安測(cè)試與恒流充放電測(cè)試。其中循環(huán)伏安測(cè)試選取不同的掃描速度(10到50mv/s)，掃描電位范圍為0到0.6v(vs.ag/agcl)。測(cè)試所得循環(huán)伏安曲線如圖7所示，圖中箭頭指向已指明了倍率從10到50的變化趨勢(shì)，ni-pad@3drgo-20電極的循環(huán)伏安曲線顯示出典型的氧化還原峰，在0.42/0.2v附近有一對(duì)明顯的氧化還原峰，對(duì)應(yīng)ni²⁺/ni³⁺的可逆氧化還原反應(yīng)。而且這對(duì)氧化還原峰對(duì)稱性很好，說明反應(yīng)的可逆性好。另外隨著掃描速率的增加，電流密度也隨之增大，表明了電極循環(huán)伏安響應(yīng)速度快、倍率性能良好。同時(shí)氧化峰的峰尖位置向正電位方向偏移而還原峰的峰尖位置向負(fù)電位方向偏移，這個(gè)現(xiàn)象是由電極內(nèi)部擴(kuò)散阻抗增大而產(chǎn)生的。此外循環(huán)伏安的曲線形狀也逐漸向平行四邊形過渡，說明在較大掃描速度情況下材料的雙電層電容占總電容的比重有所增加。

為了更加形象的展示所述金屬配位超分子網(wǎng)格與三維石墨烯塊狀復(fù)合材料在用于電極時(shí)的結(jié)構(gòu)展示，如圖8所示結(jié)構(gòu)為其示意圖；在電化學(xué)測(cè)試過程中，金屬配位超分子與石墨烯片之間的π-π作用可促進(jìn)他們之間的電子的傳輸，與此同時(shí)，三維結(jié)構(gòu)的石墨烯一方面提供了相互交叉的電子傳輸路徑，另一方面提供了有利于電解質(zhì)離子(oh^-)擴(kuò)散的多孔結(jié)構(gòu)。金屬配位超分子與三維石墨烯之間的協(xié)同作用使其電化學(xué)性能得到了較大的提升。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。