本发明属于钠离子电池负极材料，具体涉及一种二维单晶导电co-hitp材料的制备方法及其应用。
背景技术：
1、近年来，钠离子电池（sibs）以其丰富的钠资源、环境友好、成本低等特点得到了广泛的关注和研究。负极材料对sibs的性能有着重要的影响，因此开发高性能的负极材料是发展sibs的重要任务。开发新的高性能负极材料，通过扩大层间距、创造丰富的活性位点、提高电导率和实现坚固的结构/成分，将多种结构和功能集成为一体，是实现高性能sibs的必要条件。
2、在新型sibs负极材料的开发方面，具有多孔结构的mofs材料近年来得到了广泛的研究。mofs由金属离子或簇和有机配体组装而成，可提供多重活性位点。大多数mofs在某些环境（如酸性、碱性、有机溶剂或加压条件）中不稳定，导致活性位点的反应性降低。因此，提高mofs基负极材料的固有结构稳定性和电导率是改善其电化学性能的必要条件。通常采用高温煅烧来提高mofs的电导率和结构稳定性，然而高温往往会使mofs反应形成衍生物。与原mofs相比，衍生物很难保持原mofs的框架结构，衍生物的比表面积也会因其孔隙结构的破坏和活性位点的减少而降低。mofs与导电碳材料或与其它涂层材料结合也是提高负极导电性和稳定性的常用方法，但是这种方法也有一些缺点，一方面，附加材料会影响mofs活性位点的暴露；另一方面，当mofs与外部材料结合时，存在不同取向界面或复合程度低，会影响电池循环过程中电子和离子的有效输运。进一步提高mofs基sibs负极材料的稳定性、活性位点和电导率仍是必要的。因此，构建具有高密度活性位点和稳定单晶结构的d-π共轭二维导电mofs结构是一种提高其电化学性能的有效策略。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是提供了一种二维单晶导电co-hitp材料的制备方法，该方法制备的二维单晶导电co-hitp材料作为sibs负极材料时，能够为na+存储提供扩展的间距层和丰富的位点，进而实现了高容量，即在0.2a g-1下循环200次后仍能达到366.1ma hg-1，同时稳定的结构保证了超长循环稳定性和优异的倍率性能，即在8a g-1下循环15000次，每次循环超低衰减率低于0.001%。本发明所建立的合成策略可为开发具有超高循环稳定性的新型sibs负极材料提供指导。
2、本发明针对目前mofs负极材料存在的问题，通过原位电化学重构成功合成了用于sibs负极材料的导电单晶二维纳米片co-hitp。金属离子与具有π-π共轭有机配体形成的四边形配位结构沿ab平面展开，形成具有类石墨烯结构的二维平面网络结构。金属离子和配体的d-π杂化轨道允许电子在整个体系中离域，并且这些二维平面可以沿着c轴进一步堆叠，通过π-π相互作用形成具有一维开放通道的多孔结构。二维平面和一维开放通道可以实现平面内和平面外电子的快速输运，从而使材料具有较高的本征电导率。高的本征电导率可以使电子快速传递到氧化还原活性位点，从而提高活性位点的反应性。大的电子离域体系可以使氧化还原反应产生的自由基稳定存在，有效防止自由基的自聚合，为实现可逆充放电提供稳定的框架。开放的一维孔隙可以储存更多的钠离子并为离子运输提供通道，从而改善活性位点的反应动力学。
3、本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种二维单晶导电co-hitp材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
4、步骤s1：将co(no3)2·6h2o和配体hitp超声分散于去离子水中得到混合溶液；
5、步骤s2：将步骤s1得到的混合溶液转移至反应容器中并于50~70℃水浴加热，再加入浓氨水并反应1~3h；
6、步骤s3：待步骤s2的反应物冷却至室温，用丙酮和去离子水分别洗涤、离心多次得到沉淀物，再将沉淀物干燥后得到前驱体co-hitp-p；
7、步骤s4：将步骤s3得到的前驱体co-hitp-p作为负极材料在手套箱中组装成钠离子纽扣电池cr2032，在电化学反应过程中原位得到纳米片状二维单晶导电co-hitp材料。
8、进一步地，步骤s1中所述co(no3)2·6h2o和配体hitp的投料质量比为1.5~3:1
9、进一步地，步骤s4中所述电化学反应过程电压为0.01~3v vs.（na+/na）。
10、本发明所述的二维单晶导电co-hitp材料在制备钠离子电池负极材料中的应用。
11、本发明与现有技术相比的优点和有益效果是：本发明制备的二维单晶导电co-hitp材料中金属离子与π共轭有机配体的四边形配位结构沿ab平面展开形成具有类石墨烯结构的二维平面网络结构，金属离子和配体的d-π杂化轨道允许电子在整个体系中离域，并且二维平面网络结构可以沿着c轴进一步堆叠，通过π-π相互作用形成具有一维开放通道的多孔结构；二维平面网络结构和一维开放通道能够实现平面内和平面外电子的快速输运，从而使材料具有较高的本征电导率；高的本征电导率能够使电子快速传递到氧化还原活性位点，从而提高活性位点的反应性；大的电子离域体系能够使氧化还原反应产生的自由基稳定存在，有效防止自由基的自聚合，为实现可逆充放电提供稳定的框架。开放的一维孔隙可以储存更多的钠离子，并为离子运输提供通道，从而改善活性位点的反应动力学。原位重构的导电单晶二维纳米片co-hitp为na+存储提供了扩展的间距层和丰富的位点（c=n），进而有效提高容量，即在0.2a g-1下循环200次后仍能达到366.1ma h g-1，同时稳定的结构保证了超长循环稳定性和优异的倍率性能，即在8a g-1下循环15000次，每次循环超低衰减率低于0.001%。
1.一种二维单晶导电co-hitp材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
2.根据权利要求1所述的二维单晶导电co-hitp材料的制备方法，其特征在于：步骤s1中所述co(no3)2·6h2o和配体hitp的投料质量比为1.5~3:1。
3.根据权利要求1所述的二维单晶导电co-hitp材料的制备方法，其特征在于：步骤s4中所述电化学反应过程电压为0.01~3v。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的方法制备的二维单晶导电co-hitp材料在制备钠离子电池负极材料中的应用。
