一種以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法及應用【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法及應用，所述多孔碳材料的制備方法包括以下步驟：(1)合成有機配體5?(4?吡啶?4?基?苯甲酰氨基)?間苯二甲酸(H2PYBI)；(2)合成Zn?MOF材料：稱取Zn(NO3)2·6H2O和H2PYBI溶解于溶劑中后，于反應釜中加熱反應，反應結束后降至室溫，得到Zn?MOF材料；(3)合成多孔碳材料：以步驟(2)中得到的Zn?MOF材料作為前驅體，在惰性氣體氛圍下煅燒得到多孔碳材料。相對于現有技術，本發(fā)明采用含氮雜環(huán)羧酸類配體來合成Zn?MOF材料，充分保證煅燒后制備得到多孔碳材料作為鋰電負極材料摻雜氮元素的均勻性；在保證提高負極材料比容量的同時，進一步提高其循環(huán)穩(wěn)定性?！緦＠f明】一種以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法及應用
技術領域：
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池負極材料的應用領域，尤其涉及一種以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法及應用?！?br>背景技術：
】[0002]自第一次能源危機發(fā)生以后，人們對移動能源的需求不斷增加，這激發(fā)了對新型電源體系的研究。到了20世紀90年代，科學家在鋰二次電池研究的基礎上發(fā)展出鋰離子電池，并取得了突破性的研究進展。由于鋰離子電池具有循環(huán)性能好，電壓較高、能量密度大等優(yōu)點，使其迅速成為繼鎳氫電池后新一代綠色高能的二次電池。經過近十年的發(fā)展研究，目前，鋰離子電池已經在二次電池市場中具有較大的市場份額，并廣泛應用于日常生活中的便攜式電子產品(如:電腦、手機、照相機等)與電動自行車、汽車等設備。鋰離子電池采用可以自由嵌入和脫出鋰離子的層狀或隧道結構的材料作為電極材料，正極為層狀的LiCoO2,而負極則使用石墨材料，并以非水性鋰離子導電介質，即溶解有鋰鹽的有機溶劑作為電解質。充電時，鋰離子從正極脫出后嵌入負極，放電時，鋰離子又從負極逸出嵌入正極，從而在電極材料間形成嵌入脫出的往返過程。相比于鋰二次電池的工作原理，由于鋰離子電池在充放電過程中只通過Li+在活性電極材料中的嵌入與脫出，因此可以克服金屬鋰溶出與還原和晶枝鋰形成的缺點，使其安全性增強。同時，鋰離子電池擁有工作電壓較高(大約3.6V)、體積小易攜帶等優(yōu)點，使其在電子設備中得到廣泛的應用。[0003]目前，鋰離子電池的負極材料主要有碳材料、金屬氧化物、合金類負極材料等，其中由于碳材料具有儲量豐富、結構穩(wěn)定和價格低廉等特點，以其作為負極材料的研究最為成熟。碳材料包括石墨、硬碳和軟碳等，主要以石墨作為負極材料應用于鋰離子電池。石墨材料具有良好的層狀結構及導電性，在較低電位時便可發(fā)生鋰離子的嵌入反應，是一種較好的鋰離子嵌入-脫嵌材料，其理論比容量為372mAh/g。盡管石墨具有較好的電化學性能，但由其結構缺陷所引起的問題也較為突出，例如較大的石墨層間距容易產生鋰離子與溶劑分子的共嵌現象，有機溶劑容易分解，在電極表面形成疏松多孔的固體電解質膜(SEI膜)，從而降低首次充放電的庫倫效率。此外，當石墨層間距較小時，隨著Li+反復的嵌入和脫出，導致石墨結構不斷反復膨脹和收縮，使得石墨片層容易脫落而產生電極材料容量迅速衰減。[0004]與碳材料相比，合金類負極材料具有理論比容量高、導熱性能好和防止溶劑共嵌入等優(yōu)點，這使合金類負極材料的研究獲得極大的關注。合金類材料主要包括:錫基、銻基、硅基和鍺基金屬等，其儲鋰本質為金屬、合金或復合物與Li發(fā)生合金化和去合金化反應，由于這些合金類材料通常有較大的儲鋰容量，因此其理論比容量一般較高，可達到碳材料的2-3倍。然而，合金類材料普遍存在一個明顯的缺點:在電池充放電過程中，鋰離子的反復嵌入和脫出會帶來材料結構和體積的較大變化，造成電池容量快速衰減，從而制約了合金類材料商品化的進程。[0005]金屬氧化物是一種新型的鋰離子電池負極材料，其儲鋰機理與碳材料和合金類材料有所不同，利用金屬氧化物與Li在充放電時發(fā)生氧化還原反應或轉換反應，實現負極材料的儲鋰和脫鋰過程。金屬氧化物的理論比容量一般較高，例如3d過渡金屬氧化物(CuO、CoO和Mn3O4)的理論比容量可達到700mAh/g以上，這為滿足高容量的鋰離子電池的研究提供了良好的負極材料。然而，金屬氧化物普遍存在循環(huán)穩(wěn)定性差、倍率性能低和充放電電壓滯后等缺點，因此為提高該材料的實用性，可采用有效改性方法制備出納米結構、孔結構和特殊形貌金屬氧化物。(XuX，CaoR,JeongS,etal.Spindle-likemesoporousa-Fe203anodematerialpreparedfromMOFtemplateforhigh-ratelithiumbatteries[J].Nanoletters,2012,12(9):4988-4991.)[0006]鋰離子電池雖然已經廣泛應用于日常生活的電子設備，但自身方面仍然存在許多的缺點。在充放電過程中鋰離子電池電極材料容易產生結構塌陷和體積膨脹效應，這造成了電池容量衰減及使用壽命縮短等現象。為了克服充放電過程中電極材料導電率下降和體積膨脹等問題，可采用導電性能好且具有多孔結構的材料作為電極材料。[0007]金屬有機框架是一種含有碳源(有機配體)和金屬源(金屬離子)且具有周期性網絡結構的多孔配合物，由于其具有多孔結構和一定的導電性，對鋰離子具有較好的儲存性能，因此可以直接作為電極材料應用于鋰離子電池。但目前為止，以MOFs材料直接作為電極的鋰離子電池存在比容量較小的缺點(LinY,ZhangQ1ZhaoC,etal.Anexcept1nallystablefunct1nalizedmetal-organicframeworkforlithiumstorage[J].ChemicalCommunicat1ns,2015，51(4):697-699.)。【
發(fā)明內容】[0008]本發(fā)明的目的在于克服現有技術中的缺點和不足，提供一種以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法及應用。[0009]本發(fā)明是通過以下技術方案實現的:一種以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法及應用，包括以下步驟:[0010](I)合成有機配體5-(4-吡啶-4-基-苯甲酰氨基)-間苯二甲酸(H2PYBI);[0011](2)合成Zn-MOF材料:稱取Zn(NO3)2.6H20和H2PYBI溶解于溶劑中后，于反應釜中加熱反應，反應結束后降至室溫，得到Zn-MOF材料；[0012](3)合成多孔碳材料:以步驟(2)中得到的Zn-MOF材料作為前驅體，在惰性氣體氛圍下煅燒得到多孔碳材料。[0013]相對于現有技術，本發(fā)明采用含氮雜環(huán)羧酸類配體來合成Zn-MOF材料，充分保證煅燒后制備得到的多孔碳材料作為鋰電負極材料摻雜氮元素的均勻性;在保證提高負極材料比容量的同時，進一步提尚其循環(huán)穩(wěn)定性。[0014]進一步，步驟(2)中，Zn(NO3)2.6H20和H2PYBI的摩爾比為2:1-1:2。[0015]進一步，步驟(2)中，Zn(NO3)2.6H20和H2PYBI的摩爾比為2:1。[0016]進一步，步驟(2)中，所述溶劑為體積比為1:1的DMF和水的混合溶劑。[0017]進一步，步驟(I)中，稱取4-溴吡啶鹽酸鹽、4-羧基苯硼酸和碳酸鈉加入甲苯中，加入四三苯基磷鈀作催化劑，反應6_14h得到中間產物;烘干中間產物，加入氯化亞砜回流反應后，蒸干多余溶劑，得到固體;將固體與5-氨基間苯二甲酸在DMF中混合，室溫反應l-6h，將反應液加入至過量的蒸餾水中，析出固體產物，即為H2PYBI有機配體。[0018]進一步，所述步驟(I)中，4-溴吡啶鹽酸鹽、4-羧基苯硼酸和碳酸鈉的摩爾比優(yōu)選1:1:(0.28-0.43),催化劑四三苯基磷鈀與4-溴吡啶鹽酸鹽的摩爾比優(yōu)選0.002:1；所述步驟(I)中，加入氯化亞砜回流溫度為80°。[0019]進一步，所述步驟(2)中加熱溫度為40-80°，反應時間為20-28h。[0020]進一步，所述步驟(3)中，以步驟(2)中得到的Zn-MOF材料作為前驅體，在氮氣氛圍下，于900°煅燒6h。[0021]本發(fā)明還提供了一種鋰電池的制備方法，包括以下步驟:將多孔碳材料、粘結劑、導電炭黑按比例混合，用溶劑調成漿狀，涂在銅箔上，真空干燥，輥壓后切片，得到圓形電極片;將電極片、隔膜材料、電解液組裝成鋰離子電池。所述多孔碳材料為上述提及的任意方法制備得到的多孔碳材料。[0022]相對于現有技術，采用本發(fā)明的多孔碳材料作為負極材料制備得到的鋰離子電池，庫倫效率高，具有高充放電比容量、良好的倍率性能和循環(huán)性能。[0023]進一步，所述粘結劑為聚偏氟乙烯，所述導電炭黑為導電乙炔炭黑，所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮;所述多孔碳材料、粘結劑、導電炭黑的質量比為8:1:1。[0024]為了更好地理解和實施，下面結合附圖詳細說明本發(fā)明?！靖綀D說明】[0025]圖1是本發(fā)明的有機配體的合成反應步驟示意圖；[0026]圖2是本發(fā)明的Zn-MOF材料中金屬鋅的配位環(huán)境圖；[0027]圖3是本發(fā)明的Zn-MOF材料的3-D框架圖；[0028]圖4是本發(fā)明的Zn-MOF材料的立方網絡圖；[0029]圖5是本發(fā)明的多孔碳材料的PXRD圖；[0030]圖6是使用本發(fā)明的多孔碳材料制備的鋰離子電池的循環(huán)性能測試圖；[0031]圖7是使用本發(fā)明的多孔碳材料制備的鋰離子電池的循環(huán)伏安測試圖；[0032]圖8是使用本發(fā)明的多孔碳材料制備的鋰離子電池的恒流充放電曲線圖?！揪唧w實施方式】[0033]為更進一步闡述本發(fā)明以達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及其技術效果，以下結合實施例和附圖，對本發(fā)明提出的一種以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法及應用的【具體實施方式】進行說明，詳細說明如下。[0034]本發(fā)明的一種以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法及應用，包括以下步驟:[0035](I)合成有機配體5-(4-吡啶-4-基-苯甲酰氨基)-間苯二甲酸(H2PYBI):稱取4-溴吡啶鹽酸鹽、4-羧基苯硼酸和碳酸鈉加入甲苯中，加入四三苯基磷鈀作催化劑，反應6-14h得到中間產物;烘干中間產物，加入氯化亞砜回流反應后，蒸干多余溶劑，得到固體;將固體與5-氨基間苯二甲酸在DMF中混合，室溫反應1-6h，將反應液加入至過量的蒸餾水中，析出固體產物，即為H2PYBI有機配體。[0036](2)合成Zn-MOF材料:稱取Zn(NO3)2.6H20和H2PYBI溶解于溶劑中后，于反應釜中加熱反應，反應結束后降至室溫，得到Zn-MOF材料。[0037](3)合成多孔碳材料:以步驟(2)中得到的Zn-MOF材料作為前驅體，在惰性氣體氛圍下煅燒得到多孔碳材料。[0038]本發(fā)明步驟(I)中，4-溴吡啶鹽酸鹽、4-羧基苯硼酸和碳酸鈉的摩爾比優(yōu)選1:1:(0.28-0.43)，催化劑四三苯基磷鈀與4-溴吡啶鹽酸鹽的摩爾比優(yōu)選0.002:1。加入氯化亞砜回流溫度為80°。[0039]本發(fā)明步驟(2)中，Zn(NO3)2.6H20和H2PYBI的摩爾比為2:1-1:2，其中Zn(NO3)2.6H2(^PH2PYBI的摩爾比優(yōu)選2:1。步驟(2)中加熱溫度優(yōu)選為40-80°內的某一溫度，反應20-28h后，再降低至室溫。步驟(2)中的溶劑為體積比為1:1的DMF和水的混合溶劑。[0040]本發(fā)明步驟(3)中，Zn-MOF材料的煅燒條件優(yōu)選在900°下煅燒6h。[0041]本發(fā)明還提供了一種鋰電池的制備方法，將多孔碳材料、粘結劑、導電炭黑按比例混合，用溶劑調成漿狀，涂在銅箔上，真空干燥，輥壓后切片，得到圓形電極片;將電極片、隔膜材料、電解液組裝成鋰離子電池。所述多孔碳材料為前述制備方法得到的多孔碳材料。[0042]在本發(fā)明中，所述導電炭黑優(yōu)選導電乙炔炭黑，所述粘結劑為聚偏氟乙烯。所述多孔碳材料、粘結劑、導電炭黑的質量比優(yōu)選8:1:1。所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮。所述真空干燥的條件為:先在60-90°的烘箱中干燥0.5-3h，然后在真空干燥箱中于110-130°干燥8-12h。所述隔膜材料為聚乙烯。所述電解液為含lmol/L的六氟磷酸鋰(LiPF6)為電解質、體積比碳酸乙烯酯(EC):碳酸二乙酯(DEC):碳酸甲乙酯(EMC)=1:1:1為溶劑的電解液。[0043]實施例1[0044]本實施例對以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法進行詳細的描述。[0045]—種以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法，包括如下步驟:[0046](I)合成5-(4-吡啶-4-基-苯甲酰氨基)-間苯二甲酸(H2PYBI)[0047]請參閱圖1，其是本發(fā)明中的有機配體的合成反應步驟示意圖。分別稱取35.144mmoI的4-溴P比啶鹽酸鹽、35.144mmoI的4-羧基苯硼酸和IOmmoI的碳酸鈉加入到甲苯溶液中，加入0.0Smmol的四三苯基磷鈀，在催化劑四三苯基磷鈀作用下，反應1h得白色中間產物。將中間產物烘干，加入氯化亞砜，在80°下回流，反應完成后蒸干多余溶劑，得到黃色固體。將黃色固體與5-氨基間苯二甲酸在DMF中混合，室溫下反應3h，將反應液加入到500mL的蒸餾水中，析出大量固體，S卩SH2PYBI配體。[0048](2)合成Zn-MOF材料[0049]稱取0.1mmol的Zn(NO3)2.6H20和0.05mmol的H2PYBI溶解于6mL的體積比為1:1的DMF和H2O混合溶劑中后，于內襯為聚四氟乙烯材質的反應釜中，在80°加熱反應24h后，降至室溫，得到Zn-MOF材料。[0050](3)以步驟(2)中得到的Zn-MOF材料作為前驅體，在氮氣氣氛下，于900°煅燒6h得到多孔碳材料。[0051]本實施例還提供了一種使用所述多孔碳材料制備鋰離子電池的方法。具體的，將多孔碳材料、聚偏氟乙烯、導電乙炔炭黑按質量比8:1:1混合，用N-甲基吡咯烷酮為溶劑調成漿狀，涂在銅箔上，先在80°的烘箱中干燥Ih，然后在真空干燥箱中于120°干燥1h。輥壓后切片，得到圓形電極片。將電極片，聚乙烯隔膜材料，電解質為lmol/L的LiPF6、溶劑為體積比為I:1:1的EC、DEC和EMC的混合溶液的電解液組裝成鋰離子電池。在本實施例中所述鋰離子電池為型號為2032的紐扣電池，但不局限于此。[0052]實施例2[0053]本實施例中，一種以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法，包括如下步驟:[0054](I)合成5-(4-吡啶-4-基-苯甲酰氨基)-間苯二甲酸(H2PYBI)[0055]請參閱圖1，其是本發(fā)明中的有機配體的合成反應步驟示意圖。分別稱取35.144mmoI的4-溴P比啶鹽酸鹽、35.144mmoI的4-羧基苯硼酸和10.5mmoI的碳酸鈉加入到甲苯溶液中，加入0.08mmol的四三苯基磷鈀，在催化劑四三苯基磷鈀作用下，反應14h得白色中間產物。將中間產物烘干，加入氯化亞砜，在80°下回流，反應完成后蒸干多余溶劑，得到黃色固體。將黃色固體與5-氨基間苯二甲酸在DMF中混合，室溫下反應lh，將反應液加入到500mL的蒸餾水中，析出大量固體，S卩SH2PYBI有機配體。[0056](2)合成Zn-MOF材料[0057]稱取0.3mmol的Zn(NO3)2.6H20和0.2mmol的H2PYBI溶解于6mL的體積比為1:1的DMF和H2O混合溶劑中后，于內襯為聚四氟乙烯材質的反應釜中，在40°加熱反應28h后，降至室溫，得到Zn-MOF材料。[0058](3)以步驟(2)中得到的Zn-MOF材料作為前驅體，在氮氣氣氛下，于900°煅燒8h得到多孔碳材料。[0059]本實施例還提供了一種使用所述多孔碳材料制備鋰離子電池的方法。具體的，將多孔碳材料、聚偏氟乙烯、導電乙炔炭黑按質量比8:1:1混合，用N-甲基吡咯烷酮為溶劑調成漿狀，涂在銅箔上，先在60°的烘箱中干燥3h，然后在真空干燥箱中于110°干燥12h。輥壓后切片，得到圓形電極片。將電極片，聚乙烯隔膜材料，電解質為lmol/L的LiPF6、溶劑為體積比為I:1:1的EC、DEC和EMC的混合溶液的電解液組裝成鋰離子電池。在本實施例中所述鋰離子電池為型號為2032的紐扣電池，但不局限于此。[0060]實施例3[0061]本實施例中，一種以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法，包括如下步驟:[0062](丨)合成5-(4-吡啶-4-基-苯甲酰氨基)-間苯二甲酸(H2PYBI)[0063]請參閱圖1，其是本發(fā)明中的有機配體的合成反應步驟示意圖。分別稱取35.144mmoI的4-溴P比啶鹽酸鹽、35.144mmoI的4-羧基苯硼酸和15mmoI的碳酸鈉加入到甲苯溶液中，加入0.0SmmoI的四三苯基磷鈀，在催化劑四三苯基磷鈀作用下，反應6h得白色中間產物。將中間產物烘干，加入氯化亞砜，在80°下回流，反應完成后蒸干多余溶劑，得到黃色固體。將黃色固體與5-氨基間苯二甲酸在DMF中混合，室溫下反應6h，將反應液加入到500mL的蒸餾水中，析出大量固體，即為H2PYBI有機配體。[0064](2)合成Zn-MOF材料[0065]稱取0.1mmol的Zn(NO3)2.6H20和0.2mmol的H2PYBI溶解于6mL的體積比為1:1的DMF和H2O混合溶劑中后，于內襯為聚四氟乙烯材質的反應釜中，在60°加熱反應20h后，降至室溫，得到Zn-MOF材料。[0066](3)以步驟(2)中得到的Zn-MOF材料作為前驅體，在氮氣氣氛下，于900°煅燒7h得到多孔碳材料。[0067]本實施例還提供了一種使用所述多孔碳材料制備鋰離子電池的方法。具體的，將多孔碳材料、聚偏氟乙烯、導電乙炔炭黑按質量比8:1:1混合，用N-甲基吡咯烷酮為溶劑調成漿狀，涂在銅箔上，先在90°的烘箱中干燥0.5h，然后在真空干燥箱中于130°干燥8h。輥壓后切片，得到圓形電極片。將電極片，聚乙烯隔膜材料，電解質為lmol/L的LiPF6、溶劑為體積比為I:1:1的EC、DEC和EMC的混合溶液的電解液組裝成鋰離子電池。在本實施例中所述鋰離子電池為型號為2032的紐扣電池，但不局限于此。[0068]效果實施例[0069]請同時參閱圖2-4，其分別是本發(fā)明的Zn-MOF材料中金屬鋅的配位環(huán)境圖和多孔碳材料Zn-MOF的3-D框架圖。從圖2中可知，Zn-MOF中金屬鋅采用6配位，分別來自于H2PYBI配體中的羧基上的氧原子和吡啶上的氮原子。圖3說明了Zn-MOF材料存在很大的孔洞，結合圖4顯示了所述Zn-MOF材料在三維空間通過漿輪式連接呈現出規(guī)則排列。[0070]將所述Zn-MOF材料在900°氮氣氛圍下煅燒得到多孔碳材料。請參閱圖5，其是本發(fā)明實施例1中多孔碳材料的PXRD圖。從圖中可知，只有碳材料的兩個特征峰，證明所述材料是碳材料。[0071]請參閱圖6，其是使用本發(fā)明的多孔碳材料制備的鋰離子電池的循環(huán)性能測試圖。從圖中可知，所述多孔碳材料作為負極材料制備的鋰離子電池，表現出良好的充放電性能，首次放電能達到2157mAh/g，經過100次充放電的循環(huán)，其比容量能穩(wěn)定在1104mAh/g左右，其庫倫效率較高，表現出良好的電化學性能。[0072]請參閱圖7，其是使用本發(fā)明的多孔碳材料制備的鋰離子電池的循環(huán)伏安測試圖。圖中可以看出，在首輪測試中存在一個的氧化還原峰，而在第二、三輪中此峰消失，這歸結于一個不可逆的過程，即在電極表面形成SEI膜。SEI膜具有有機溶劑不溶性，可以在有機電解液中穩(wěn)定存在，從而可以有效的組織溶劑后續(xù)的共嵌入，避免溶劑分子對電極的破壞性影響，從而提尚電池的使用壽命。[0073]請參閱圖8，其是使用本發(fā)明的多孔碳材料制備的鋰離子電池的恒流充放電曲線圖。從圖中可知，所述多孔碳材料作為負極材料制備得到的鋰離子電池的充放電平臺在IV以下，具有比較低的充放電平臺，說明了所述多孔碳材料很適合作為鋰離子電池的負極材料。[0074]相對于現有技術，本發(fā)明采用含氮雜環(huán)羧酸類配體來合成Zn-MOF材料，充分保證煅燒后制備得到的鋰電負極材料摻雜氮元素的均勻性;在保證提高負極材料比容量的同時，進一步提高其循環(huán)穩(wěn)定性。本發(fā)明將所述多孔碳材料作為負極材料應用于鋰離子電池中，首次放電比容量為2157mAh/g，在充放電電流密度是100mA/g時，循環(huán)100次以后比容量穩(wěn)定在1104mAh/g，具有良好的循環(huán)性能。并且，本發(fā)明所述的多孔碳材料作為負極材料時，負極材料結構、比表面積可調，容易實現負極材料電化學性能的提高;金屬有機框架化合物的結構與比表面積可調，通過選擇不同的煅燒溫度來實現對煅燒制備得到的多孔碳材料的結構的調控，進而容易優(yōu)化獲得高性能的鋰電池負極材料。[0075]本發(fā)明并不局限于上述實施方式，如果對本發(fā)明的各種改動或變形不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明的權利要求和等同技術范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變形。【主權項】1.一種以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法及應用，其特征在于:包括以下步驟:(1)合成有機配體5-(4-吡啶-4-基-苯甲酰氨基)-間苯二甲酸(H2PYBI);(2)合成Zn-MOF材料:稱取Zn(NO3)2.6H20和H2PYBI溶解于溶劑中后，于反應釜中加熱反應，反應結束后降至室溫，得到Zn-MOF材料；(3)合成多孔碳材料:以步驟(2)中得到的Zn-MOF材料作為前驅體，在惰性氣體氛圍下煅燒得到多孔碳材料。2.根據權利要求1所述的以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法，其特征在于:步驟(2)中，Zn(NO3)2.6H20和H2PYBI的摩爾比為2:1-1:2。3.根據權利要求2所述的以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法，其特征在于:步驟(2)中，Zn(NO3)2.6H20和H2PYBI的摩爾比為2:1。4.根據權利要求1-3中任一權利要求所述的以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法，其特征在于:步驟(2)中，所述溶劑為體積比為1:1的DMF和水的混合溶劑。5.根據權利要求1所述的以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法，其特征在于:步驟(I)中，稱取4-溴吡啶鹽酸鹽、4-羧基苯硼酸和碳酸鈉加入甲苯中，加入四三苯基磷鈀作催化劑，反應6_14h得到中間產物;烘干中間產物，加入氯化亞砜回流反應后，蒸干多余溶劑，得到固體;將固體與5-氨基間苯二甲酸在DMF中混合，室溫反應l-6h，將反應液加入至過量的蒸餾水中，析出固體產物，即為H2PYBI有機配體。6.根據權利要求5所述的以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法，其特征在于:所述步驟(I)中，4_溴吡啶鹽酸鹽、4-羧基苯硼酸和碳酸鈉的摩爾比優(yōu)選1:1:(0.28-0.43),催化劑四三苯基磷鈀與4-溴吡啶鹽酸鹽的摩爾比優(yōu)選0.002:1;所述步驟(I)中，加入氯化亞砜回流溫度為80°。7.根據權利要求4所述的以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法，其特征在于:所述步驟(2)中加熱溫度為40-80°，反應時間為20-28h。8.根據權利要求1-3或5-7中任一權利要求所述的以金屬有機框架為模板制備多孔碳材料的方法，其特征在于:所述步驟(3)中，以步驟(2)中得到的Zn-MOF材料作為前驅體，在氮氣氛圍下，于900°煅燒6h。9.一種鋰電池的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:將多孔碳材料、粘結劑、導電炭黑按比例混合，用溶劑調成漿狀，涂在銅箔上，真空干燥，輥壓后切片，得到圓形電極片；將電極片、隔膜材料、電解液組裝成鋰離子電池;所述多孔碳材料為權利要求1-8中任一權利要求所述制備方法制備得到的多孔碳材料。10.根據權利要求9所述的鋰電池的制備方法，其特征在于:所述粘結劑為聚偏氟乙烯，所述導電炭黑為導電乙炔炭黑，所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮;所述多孔碳材料、粘結劑、導電炭黑的質量比為8:1:1?！疚臋n編號】H01M4/62GK105932291SQ201610415509【公開日】2016年9月7日【申請日】2016年6月14日【發(fā)明人】林曉明,胡磊,牛繼亮,蔡躍鵬【申請人】華南師范大學