【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
专利
本专利技术涉及各种复合物、相关系统和物品，以及其制造和使用的方法。本专利技术涉及含有纳米结构有机化合物的复合物、含有有机化合物和嵌入在有机化合物中的金属有机框架的复合物、以及含有部分晶体的有机化合物和分布于有机化合物中的晶体金属氧化物的复合物，以及相关的制造方法(例如，聚合物解聚的方法)、使用方法(例如，能源存储、污染物去除)、物品(例如，电极)和系统(例如，能源存储系统、包含这些能源存储系统的系统)。在某些方面，本专利技术涉及包含含硅材料和由酰亚胺单体组成的聚合物的复合物，以及相关的系统和物品，以及其制造和使用的方法。
技术介绍
1、全球每年生产和消费大量塑料。例如，据报道，每年大约消费3000万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯(“pet”)用于制备各种产品，如大约生产4000亿个饮料瓶。通常，由于缺乏相对简单且有效的回收方法，这类产品在一次使用后便被丢弃。由此导致陆地和水域环境的污染。
2、现有的化学法分解废弃pet至其单体的方法通常涉及高温加压容器和浓酸或碱性溶液。此外，pet回收方法包括使用酶，因其过程动力学较慢，可能需要较长的处理时间。在许多情况下，现有的聚合物回收方法还会产生不同单体的混合物，需额外步骤进行分离纯化。
技术实现思路
0、专利技术概要
1、本专利技术可应用于减少废塑料材料的数量，同时提供与能源存储相关的方法、物品和系统。
2、本专利技术涉及各种复合物、相关系统和物品，以及其制造和使用的方法。在某些方面，披露涉及含有纳米
3、本专利技术包含的复合物、物品和/或系统可以表现出一个或多个有益特性。例如，在某些实施方式中，包含根据披露的复合物的电极相较于其他某些能源存储材料、物品和/或系统，可能具有更高的体积电导率、金属离子储存容量、库仑效率和/或金属离子扩散速率。
4、补充的案例，在某些实施方式中，包含根据披露的复合物的电极可能在电极与电解质之间的界面具有较低的电阻和/或相较于其他某些能源存储材料、物品和/或系统具有较低的warburg系数。此外，在某些实施方式中，这些复合物可能相对便宜和/或相比于其他某些能源存储材料、物品和/或系统具有更低的环境危害。进一步，在某些实施例中，根据公开的技术可以避免其他类电池负极材料、能源存储材料、物品和/或系统相关的电化学性能问题(例如，由于体积变化较大导致的电极粉化)。在某些实施例中，使用这些复合物制成的电极可以在数百次循环中保持性能稳定而不下降(例如最大容量几乎没有衰减)。在一些实施方式中，包含根据公开的复合物的电极和电池可以具有相对较高的能量密度，同时相较于其他某些电极和电池更加安全。在某些实施例中，将金属离子(如锂离子、钠离子或钾离子)从包含该复合物的负极中嵌入或脱出的电压低于1v，并且相对于金属/金属离子(如li+/li、na+/na和k+/k)的电压足够高。电压特征可以阻止金属在能源存储器件负极上沉积，从而提高安全性，同时使这些设备相较于其他能源存储设备具有相对更高的能量密度。
5、在某些实施例中，复合物可以被应用于废水处理，通过吸附和/或光催化降解来减少水中有机污染物的浓度。
6、在某些实施例中，公开的方法可以将废塑料(例如，来自塑料水瓶的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet))分解(例如，解聚)成为单体(例如，对苯二甲酸)。在某些实施方式中，废塑料的解聚在不使用危险(例酸性或碱性)化学品、高压、高温和/或长时间处理催化剂和/或还原剂的情况下进行的。相反，在某些实施案例中，公开的方法允许使用相对温和的试剂(例如，氯化锡(sncl2)、氯化锌(zncl2)、氯化锂(licl)和/或氯化钾(kcl))、相对低的温度、相对低的压力(例如，大气压力)、相对短的处理时间，并且无需使用酸、碱和/或酶。因此，在某些实施方式中，该方法可以以相对安全、简单、便宜和快速的方式进行废塑料的解聚，同时提供改进的可扩展性、相对容易的单体及相关化合物的分离，无需额外的分离纯化步骤，以及相较于其他某些解聚方法更低的成本。在某些实施方式中，公开的方法可以较容易生产和提纯(例如，无需提纯步骤)产物。例如，在某些实施方式中，公开的方法可以生成含有第一种有机化合物和可以相对容易地从混合物中分离的第二种有机化合物(例如通过蒸发)。因此，在某些实施案例中，公开的方法可以在标准大气压下将pet分解为纳米结构的对苯二甲酸(tpa)，而没有其他单体的存在，如乙二醇。
7、在某些实施例中，本方法可以将塑料解聚成纳米结构和/或纳米晶体单体及相关化合物，这些单体及化合物在形态上和/或结构上与某些其他材料(例如商业对苯二甲酸，不具备纳米结构和/或纳米晶体)不同。
8、在某些实施例中，公开的方法可以将废塑料(例如，来自塑料水瓶的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet))进行消耗(例如，解聚)，以生成公开的混合物。在某些实施方式中，该方法不涉及使用对环境有害和/或昂贵的化学品，而这些化学品在某些情况下常用于制造电池负极材料。相反，在某些实施方式中，公开的方法可以使用相对便宜、丰富且安全的试剂，具有很少或没有致癌性和/或基因毒性(例如，氯化锡(sncl2)、氯化锂(licl)、氯化钾(kcl))。在某些实施例中，公开的某些方法中氯化锡(sncl2)转化为氧化锡(sno2)可能会导致氯气的释放。生成的氯气可被应用于一种或多种工业应用(例如饮用水处理)。
9、在某些实施方式中，公开的方法可以制备具有纳米结构的有机化合物(例如对苯二甲酸)的混合物。在某些实施方式中，通过公开的方法制备的化合物可能由于与纳米结构有机化合物(如纳米结构的对苯二甲酸)的独特光-物质相互作用而具有深色(例如黑色)外观，而这种光-物质相互作用特性在其他(即非纳米结构)的有机化合物中不存在。
10、在某些实施方式中，公开的方法可以用于通过选择性解聚混合塑料中的一些塑料组份来分离塑料混合物。例如，这些方法可以分解可解聚的聚合物(例如pet)，同时不解聚混合物中的不可解聚塑料(例如高密度聚乙烯(hdpe))，从而实现分离可解聚的聚合物和不可解聚的聚合物。
11、在某些实施方式中，公开的混合物展现出相对其他有机化合物(例如，无纳米结构和/或纳米晶体的商业化对苯二甲酸)更快的反应动力学。基于此，公开的混合物可以用于制备材料，如二钠对苯二甲酸盐(na2tp,na2c8h4o4)和二锂对苯二甲酸盐(li2tp,na2c8h4o4)，分别作为钠离子和锂离子电池的电极，聚合物如聚(丁二酸-对苯二甲酸酯)(pbat)和pet，和/或光敏纳米颗粒，相对于其他来源的对苯二甲酸。
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【技术保护点】
1.一种复合物，其特征在于：一种纳米结构有机化合物，包括多个分子，分子通式为CxOyHz，其特征在于：
2.复合物，包括：有机化合物；和嵌入有机化合物中的金属有机框架。
3.一种复合物，包括：有机化合物；和结晶金属氧化物，其中，所述有机化合物至少部分是结晶性的，并且所述结晶金属氧化物分布在所述有机化合物内。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的复合物，其中，所述有机化合物是纳米晶体。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的复合物，其中，所述复合物包括尺寸为1nm至100nm的晶畴。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的复合物，其中，所述复合物包括尺寸为20nm至80nm的晶畴。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的复合物，其中，所述复合物包括尺寸为30nm至70nm的晶畴。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的复合物，其中，所述复合物的组分在至少一个维度中最大尺寸低于100nm。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的复合物，其中，所述复合物的组分在至少一个维度中最大尺寸低于50nm。p>
10.根据权利要求1-7中任一项所述的复合物，其中，所述复合物的组分在至少一个维度中最大尺寸低于10nm。
11.根据权利要求1-7中任一项的复合物，其中，所述复合物的组分在至少一个维度中最大尺寸低于2nm。
12.根据权利要求1所述的复合物，还包括嵌入在所述纳米结构有机化合物中的金属氧化物、金属、金属有机框架、含硅材料和含石墨烯材料中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的复合物，还包括嵌入所述纳米结构有机化合物内的结晶金属氧化物。
14.根据权利要求1-13所述的复合物，其中，所述复合物具有X射线衍射(XRD)峰。
15.根据权利要求1所述的复合物，其中，所述复合物的XRD峰2θ(±0.2度)值包括选自于由16.99度、24.83度和27.54度所组成的组中的至少一个。
16.根据权利要求1所述的复合物，其中，该复合物的XRD峰的2θ(±0.2度)值包括选自于由16.99度、24.83度和27.54度所组成的组中的至少两个。
17.根据权利要求1所述的复合物，其中，所述复合物的XRD峰的2θ(±0.2度)值包括16.99度、24.83度和27.54度。
18.根据权利要求1和14-17中任一项所述的的复合物，其中，所述复合物具有特征峰的XRD图谱，如图36d所示。
19.根据权利要求3或13所述的的复合物，其中，结晶金属氧化物均匀分布在有机化合物内。
20.根据权利要求3或13所述的的复合物，其中：
21.根据权利要求20所述的的复合物，其中，第一浓度为1wt.％至95wt.％。
22.根据权利要求20所述的的复合物，其中，第一浓度为5wt.％至80wt.％。
23.根据权利要求20所述的的复合物，其中，第一浓度为10wt.％至70wt.％。
24.根据权利要求20-23中任一项所述的复合物，其中，所述第二浓度为0.1wt.％至80wt.％。
25.根据权利要求20-23中任一项所述的复合物，其中，第二浓度为1wt.％至70wt.％。
26.根据权利要求20-23中任一项所述的复合物，其中，所述第二浓度为5wt.％至60wt.％。
27.根据权利要求3、13和19-26中任一项所述的复合物，其中，所述有机化合物和所述结晶金属氧化物通过氢键结合。
28.根据权利要求1-27中任一项所述的复合物，其中，该复合物包括尺寸为1nm至200nm的纳米颗粒。
29.根据权利要求1-27中任一项所述的复合物，其中，该复合物包括尺寸为1nm至100nm的纳米颗粒。
30.根据权利要求1-27中任一项所述的复合物，其中，所述复合物形成尺寸为0.01μm至100μm的颗粒。
31.根据权利要求1-27中任一项所述的复合物，其中，所述复合物形成尺寸为10μm至100μm的颗粒。
32.根据权利要求30或31所述的复合物，其中，所述纳米颗粒尺寸范围为1nm至200nm。
33.根据权利要求30-32中任一项所述的复合物，其中，所述片状颗粒尺寸范围为1nm至1μm的。
34.根据权利要求33所述的复合物，其中，片状纳米颗粒尺寸范围为10nm至500nm。
35.根据权利要求2或3所述的复合物，其中，所述有机化合物包含无定形相。
36.根据权利要求2所述...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种复合物，其特征在于：一种纳米结构有机化合物，包括多个分子，分子通式为cxoyhz，其特征在于：
2.复合物，包括：有机化合物；和嵌入有机化合物中的金属有机框架。
3.一种复合物，包括：有机化合物；和结晶金属氧化物，其中，所述有机化合物至少部分是结晶性的，并且所述结晶金属氧化物分布在所述有机化合物内。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的复合物，其中，所述有机化合物是纳米晶体。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的复合物，其中，所述复合物包括尺寸为1nm至100nm的晶畴。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的复合物，其中，所述复合物包括尺寸为20nm至80nm的晶畴。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的复合物，其中，所述复合物包括尺寸为30nm至70nm的晶畴。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的复合物，其中，所述复合物的组分在至少一个维度中最大尺寸低于100nm。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的复合物，其中，所述复合物的组分在至少一个维度中最大尺寸低于50nm。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的复合物，其中，所述复合物的组分在至少一个维度中最大尺寸低于10nm。
11.根据权利要求1-7中任一项的复合物，其中，所述复合物的组分在至少一个维度中最大尺寸低于2nm。
12.根据权利要求1所述的复合物，还包括嵌入在所述纳米结构有机化合物中的金属氧化物、金属、金属有机框架、含硅材料和含石墨烯材料中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的复合物，还包括嵌入所述纳米结构有机化合物内的结晶金属氧化物。
14.根据权利要求1-13所述的复合物，其中，所述复合物具有x射线衍射(xrd)峰。
15.根据权利要求1所述的复合物，其中，所述复合物的xrd峰2θ(±0.2度)值包括选自于由16.99度、24.83度和27.54度所组成的组中的至少一个。
16.根据权利要求1所述的复合物，其中，该复合物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括选自于由16.99度、24.83度和27.54度所组成的组中的至少两个。
17.根据权利要求1所述的复合物，其中，所述复合物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括16.99度、24.83度和27.54度。
18.根据权利要求1和14-17中任一项所述的的复合物，其中，所述复合物具有特征峰的xrd图谱，如图36d所示。
19.根据权利要求3或13所述的的复合物，其中，结晶金属氧化物均匀分布在有机化合物内。
20.根据权利要求3或13所述的的复合物，其中：
21.根据权利要求20所述的的复合物，其中，第一浓度为1wt.％至95wt.％。
22.根据权利要求20所述的的复合物，其中，第一浓度为5wt.％至80wt.％。
23.根据权利要求20所述的的复合物，其中，第一浓度为10wt.％至70wt.％。
24.根据权利要求20-23中任一项所述的复合物，其中，所述第二浓度为0.1wt.％至80wt.％。
25.根据权利要求20-23中任一项所述的复合物，其中，第二浓度为1wt.％至70wt.％。
26.根据权利要求20-23中任一项所述的复合物，其中，所述第二浓度为5wt.％至60wt.％。
27.根据权利要求3、13和19-26中任一项所述的复合物，其中，所述有机化合物和所述结晶金属氧化物通过氢键结合。
28.根据权利要求1-27中任一项所述的复合物，其中，该复合物包括尺寸为1nm至200nm的纳米颗粒。
29.根据权利要求1-27中任一项所述的复合物，其中，该复合物包括尺寸为1nm至100nm的纳米颗粒。
30.根据权利要求1-27中任一项所述的复合物，其中，所述复合物形成尺寸为0.01μm至100μm的颗粒。
31.根据权利要求1-27中任一项所述的复合物，其中，所述复合物形成尺寸为10μm至100μm的颗粒。
32.根据权利要求30或31所述的复合物，其中，所述纳米颗粒尺寸范围为1nm至200nm。
33.根据权利要求30-32中任一项所述的复合物，其中，所述片状颗粒尺寸范围为1nm至1μm的。
34.根据权利要求33所述的复合物，其中，片状纳米颗粒尺寸范围为10nm至500nm。
35.根据权利要求2或3所述的复合物，其中，所述有机化合物包含无定形相。
36.根据权利要求2所述的复合物，其中，所述有机化合物至少部分是结晶的。
37.根据权利要求2或3所述的复合物，其中，所述有机化合物是结晶的。
38.根据权利要求2或3所述的复合物，其中，所述有机化合物具有纳米结构。
39.根据权利要求2-38所述的复合物，其中，所述有机化合物分子通式为cxoyhz。
40.根据权利要求1、39和420中任一项所述的复合物，其中：
41.根据权利要求1、39和420中任一项所述的复合物，其中：
42.根据权利要求1-41和420中任一项所述的复合物，其中，所述有机化合物包括选自于由对苯二甲酸、对苯二甲酸酯、对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二(2-羟乙基)对苯二甲酸酯、乙二醇、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸和间苯二甲酸所组成的组中的至少一个。
43.根据权利要求1-41和420中任一项所述的复合物，其中，所述有机化合物包括对苯二甲酸。
44.根据权利要求3所述的复合物，其中，所述有机化合物包括无晶系晶体系统。
45.根据权利要求3、13、19-26和44中任一项所述的复合物，其中，该复合物包含1重量百分比(wt.％)至99wt.％的有机化合物。
46.根据权利要求3、13、19-26和44中任一项所述的复合物，其中，该复合物包含5wt.％至95wt.％的有机化合物。
47.根据权利要求3、13、19-26和44中任一项所述的复合物，其中，所述复合物包含10wt.％至90wt.％的有机化合物。
48.根据权利要求3、13、19-26和44-47中任一项所述的复合物，其中，所述结晶金属氧化物包括结晶金属氧化物纳米颗粒。
49.根据权利要求3、13、19-26和44-48中任一项所述的复合物，其中，所述复合物包含1wt.％至95wt.％的结晶金属氧化物。
50.根据权利要求3、13、19-26和44-48中任一项所述的复合物，其中，该复合物包含5wt.％至90wt.％的结晶金属氧化物。
51.根据权利要求3、13、19-26和44-48中任一项所述的复合物，其中，该复合物包含10wt.％至85wt.％的结晶金属氧化物。
52.根据权利要求3、13、19-26和44-51中任一项所述的复合物，其中，结晶金属氧化物粒径为1nm至100nm。
53.根据权利要求3、13、19-26和44-51中任一项所述的复合物，其中，结晶金属氧化物的粒径为1nm至50nm。
54.根据权利要求3、13、19-26和44-51中任一项所述的复合物，其中，结晶金属氧化物的粒径为1nm至10nm。
55.根据权利要求3、13、19-26和44-51中任一项所述的复合物，其中，结晶金属氧化物的粒径为1nm至5nm。
56.根据权利要求3、13、19-26和44-55中任一项所述的复合物，其中，结晶金属氧化物由氧化锡(iv)(sno2)、氧化锡(ii)(sno)、氧化锌(zno)、过氧化锌(zno2)、氧化钙、氧化锂、氧化钾、氧化铅和氧化铁中的至少一种。
57.根据权利要求3、13、19-26和44-55中任一项所述的复合物，其中，结晶金属氧化物包括锡(iv)氧化物(sno2)。
58.根据权利要求3、13、19-26和44-57中任一项所述的复合物，其中，结晶金属氧化物具有四方晶系。
59.根据权利要求3、13、19-26和44-58中任一项所述的复合物，其中，所述有机化合物具有x射线衍射(xrd)峰，所述金属氧化物晶体具有xrd峰。
60.根据权利要求59所述的复合物，其中，有机化合物xrd峰的2θ(±0.2度)值包括选自于由17.41°、25.21°和27.95°度所组成的组中的至少一个。
61.根据权利要求59所述的复合物，其中，有机化合物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括选自于由17.41°、25.21°和27.95°度所组成的组中的至少两个。
62.根据权利要求59所述的复合物，其中，有机化合物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括17.41°、25.21°和27.95°度。
63.根据权利要求59-62中任一项所述的复合物，其中，结晶金属氧化物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括选自于由26.60°、33.90°、37.97°、39.00°、51.81°、54.79°、57.87°、61.92°、64.79°、66.01°、71.33°、78.76°、81.19°、83.78°和87.29°度所组成的组中的至少一个。
64.根据权利要求59-62所述的复合物，其中结晶金属氧化物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括选自于由26.60°、33.90°、37.97°、39.00°、51.81°、54.79°、57.87°、61.92°、64.79°、66.01°、71.33°、78.76°、81.19°、83.78°和87.29°度所组成的组中的至少两个。
65.根据权利要求59-62所述的复合物，其中结晶金属氧化物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括选自于由26.60°、33.90°、37.97°、39.00°、51.81°、54.79°、57.87°、61.92°、64.79°、66.01°、71.33°、78.76°、81.19°、83.78°和87.29°度所组成的组中的至少三个。
66.根据权利要求59-62所述的复合物，其中结晶金属氧化物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括选自于由26.60°、33.90°、37.97°、39.00°、51.81°、54.79°、57.87°、61.92°、64.79°、66.01°、71.33°、78.76°、81.19°、83.78°和87.29°度所组成的组中的至少四个。
67.根据权利要求3、13、19-26和44-66所述的复合物，其中，该复合物具有具有特征峰的xrd图谱，如图6c所示。
68.根据权利要求3、13、19-26和44-67中任一项所述的复合物，其中，根据差示扫描量热法(dsc)热谱图，所述复合物具有至少一个吸热峰，其最高温度(±3℃)选自于由328℃、461℃和528℃所组成的组。
69.根据权利要求3、13、19-26和44-67中任一项所述的复合物，其中，根据dsc热谱图，该复合物具有至少两个吸热峰，其最高温度(±3℃)选自于由328℃、461℃和528℃所组成的组。
70.根据权利要求3、13、19-26和44-67中任一项所述的复合物，其中，根据dsc热谱图，该复合物具有吸热峰，其最高温度(±3℃)包括328℃、461℃和528℃。
71.任何一项要求3、13、19-26和44-70的复合物，其中，该复合物具有如图11所示的dsc热谱图。
72.根据权利要求3、13、19-26和44-71中任一项所述的复合物，其中，该复合物基本上具有如图11所示的热重分析(tga)热谱图。
73.根据权利要求3、13、19-26和44-72中任一项所述的复合物，其中，该复合物基本上具有如图15e所示的x射线光电子能谱(xps)谱图。
74.根据权利要求3、13、19-26和44-73中任一项所述的复合物，其中，该复合物的表面积为10平方米/克(m2 g-1)至50m2 g-1。
75.根据权利要求3、13、19-26和44-73中任一项所述的复合物，其中，所述复合物的表面积为15m2 g-1至30m2 g-1。
76.根据权利要求3、13、19-26和44-73中任一项所述的复合物，其中，所述复合物的比表面积为17m2 g-1至21m2 g-1。
77.根据权利要求1-76中任一项所述的复合物，其中，所述复合物在6.3mpa时具有从5西门子每米(sm-1)到5000sm-1的电导率。
78.根据权利要求1-76中任一项所述的复合物，其中，该复合物在6.3mpa时具有从100sm-1到1500sm-1的电导率。
79.根据权利要求1-76中任一项所述的复合物，其中，该复合物在6.3mpa时具有从400sm-1至600sm-1的电导率。
80.根据权利要求1-79中任一项所述的复合物，其特征在于，还包括含硅材料。
81.根据权利要求80所述的复合物，其中，所述含硅材料嵌入所述有机化合物中。
82.根据权利要求80或81所述的复合物，其中，所述复合物包含0.1重量％至95重量％的含硅材料。
83.根据权利要求80或81所述的复合物，其中，所述复合物包含5wt.％至90wt.％的含硅材料。
84.根据权利要求80至81所述的复合物，其中，所述复合物包含10wt.％至85wt.％的含硅材料。
85.根据权利要求80-84中任一项所述的复合物，其中，所述含硅材料包括元素硅。
86.根据权利要求80-85中任一项所述的复合物，其中，所述含硅材料包括纳米粒子。
87.根据权利要求86所述的复合物，其中，所述含硅材料纳米颗粒的粒径从1纳米(nm)到1000nm。
88.根据权利要求86所述的复合物，其中，所述含硅材料纳米颗粒的粒径从1纳米到500纳米。
89.根据权利要求86所述的复合物，其中，所述含硅材料纳米颗粒的粒径从1nm到20nm。
90.根据权利要求86所述的复合物，其中，所述含硅材料的纳米颗粒的粒径从1nm至5nm。
91.根据权利要求1-90中任一项所述的复合物，还包括石墨烯纳米片。
92.根据权利要求3、13、19-26和44-76中任一项所述的复合物，还包括石墨烯纳米片，其中，所述石墨烯纳米片覆盖了所述结晶金属氧化物的至少一部分。
93.根据权利要求91或92所述的复合物，其中，该复合物包含0.1wt.％至50wt.％的石墨烯纳米片。
94.根据权利要求91或92所述的复合物，其中，该复合物包含5wt.％至45wt.％的石墨烯纳米片。
95.根据权利要求91或92所述的复合物，其中，所述复合物包含10wt.％至40wt.％的石墨烯纳米片。
96.根据权利要求91-95中任一项所述的复合物，其中，石墨烯纳米薄片尺寸范围从1nm到5μm。
97.根据权利要求96所述的复合物，其中，薄片的尺寸范围为50nm至5μm。
98.根据权利要求96所述的复合物，其中，薄片的尺寸范围为100nm至1μm。
99.根据权利要求91-98中任一项所述的复合物，其中，所述石墨烯纳米片层数从1层到100层。
100.根据权利要求91-98所述的复合物，其中石墨烯纳米片层数从1层到50层。
101.根据权利要求91-98所述的复合物，其中石墨烯纳米片层数从1层至10层。
102.根据权利要求91-101中任一项所述的复合物，其中石墨烯纳米片具有至少90％的碳纯度。
103.根据权利要求91-101所述的复合物，其中石墨烯纳米片具有至少95％的碳纯度。
104.根据权利要求91-103中任一项所述的复合物，其中，所述石墨烯纳米片在其表面包含官能团。
105.根据权利要求104所述的复合物，其中，官能团包含选自由羟基、羰基、羧基和氨基所组成的组中的至少一个。
106.根据权利要求91-105中任一项所述的复合物，其中，所述复合物还包括含硅材料，并且所述石墨烯纳米片覆盖所述含硅材料的至少一部分。
107.根据权利要求1或3所述的复合物，还包括嵌入在有机化合物中的金属有机框架。
108.根据权利要求2或107所述的复合物，其中，金属有机框架是部分结晶的。
109.根据权利要求2或107所述的复合物，其中，所述金属有机框架是结晶的。
110.根据权利要求2或107所述的复合物，其中，所述金属有机框架是纳米结构。
111.根据权利要求2和107-110中任一项所述的复合物，其中，所述金属有机框架包括所述有机化合物和金属。
112.根据权利要求2和107-111中任一项所述的复合物，其中，所述金属来自zn、fe、cu、al、zr、cr、co、li、na和k中的一种。
113.根据权利要求2和107-111中任一项所述的复合物，其中，所述金属为zn。
114.根据权利要求2和107-113中任一项所述的复合物，其中，所述金属有机框架分子通式为mcxhyoz·nh2o，其中m是金属，n为0至5。
115.根据权利要求2和107-113中任一项所述的复合物，其中，所述金属有机框架分子通式为mcxhyoz·nh2o，其中m是金属，n为0、1、2或3.5。
116.根据权利要求2和107-113中任一项所述的复合物，其中，所述金属有机框架分子通式mcxhyoz·3.5h2o，其中m为金属。
117.根据权利要求2和107-113所述的复合物，其中，所述金属有机框架分子式为mcxhyoz，其中m是金属。
118.权利要求114-117中任意一项所述的复合物，其中：
119.根据权利要求114-117所述的复合物，其中：
120.根据权利要求2和107-119中任一项所述的复合物，其中，所述金属有机框架包括对苯二甲酸酯。
121.根据权利要求2和107-119所述的复合物，其中，所述复合物颗粒尺寸为500nm至700μm。
122.根据权利要求121所述的复合物，其中，所述片状颗粒尺寸范围为10nm至10μm。
123.根据权利要求122所述的复合物，其中片状颗粒的厚度范围为1nm至10nm。
124.根据权利要求122或123所述的复合物，其中，片状颗粒包含尺寸为1nm至60nm的纳米颗粒。
125.根据权利要求121-124中任一项所述的复合物，其中，所述颗粒包含尺寸为1nm至60nm的团聚纳米颗粒。
126.根据权利要求121-125中任一项所述的复合物，其中，所述颗粒包含尺寸范围为10nm至10μm的金属有机框架晶体。
127.根据权利要求2和107-126中任一项所述的复合物，其中，金属有机框架的平均晶粒尺寸为30nm至60nm。
128.根据权利要求2和107-127中任一项所述的复合物，其中，复合物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括选自于由11.75度、14.74度、16.60度和16.98度所组成的组中的至少一个。
129.根据权利要求2和107-127中任一项所述的复合物，其中，复合物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括选自于由11.75度、14.74度、16.60度和16.98度所组成的组中的至少两个。
130.根据权利要求2和107-127中任一项所述的复合物，其中，该复合物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括11.75度、14.74度、16.60度和16.98度。
131.根据权利要求2和107-130中任一项所述的复合物，其中，该复合物具有特征峰的xrd图谱，如图60a所示。
132.根据权利要求2和107-127中任一项所述的复合物，其中，该复合物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括选自于由9.89度、19.33度、25.27度和40.11度所组成的组中的至少一个。
133.根据权利要求2和107-127中任一项所述的复合物，其中，该复合物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括选自于由从9.89度、19.33度、25.27度和40.11度所组成的组中的至少两个。
134.根据权利要求2和107-127中任一项所述的复合物，其中，该复合物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括9.89度、19.33度、25.27度和40.11度。
135.根据权利要求2和107-127中任一项所述的复合物，其中，复合物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括选自于由17.45度、25.27度、28.017度和42.99度所组成的组中的至少一个。
136.根据权利要求2和107-127中任一项所述的复合物，其中，复合物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括选自于由17.45度、25.27度、28.017度和42.99度所组成的组中的至少两个。
137.根据权利要求2和107-127中任一项所述的复合物，其中，所述复合物的xrd峰的2θ(±0.2度)值包括17.45度、25.27度、28.017度和42.99度。
138.根据权利要求2、107-127和132-137中任一项所述的复合物，其中，该复合物具有特征峰的xrd图谱，如图60b所示。
139.根据权利要求1-138中任一项所述的复合物，包括由金属锡、氯化锡、氯化锡水合物、氢氧化锡和氢氧化锡氧化物组成的含锡成员。
140.根据权利要求139所述的复合物，其中，所述含锡成员的颗粒尺寸为1nm至100nm。
141.根据权利要求139或140所述的复合物，其中，所述含锡成员至少部分是结晶的。
142.根据权利要求139或140所述的复合物，其中含锡成员是结晶的。
143.根据权利要求139或140所述的复合物，其中，所述含锡组分具有纳米结构。
144.根据权利要求139所述的复合物，其中，氢氧化锡氯化物化学式sn21cl16(oh)14o6。
145.根据权利要求1-144中任一项所述的复合物，其中，所述复合物为深色粉末。
146.根据权利要求1-144中任一项所述的复合物，其中，所述复合物为黑色粉末。
147.根据权利要求1-146中任一项所述的复合物，其中，所述复合物在浓度为0.5g l-1时，在242nm处具有至少1a.u.的吸光度。
148.根据权利要求1-146中任一项所述的复合物，其中，该复合物在浓度为0.5g l-1时，在242nm处具有至少1.5a.u.的吸光度。
149.根据权利要求1-148中任一项所述的复合物，其中，该复合物在浓度为0.5g l-1时，在450nm处具有至少0.4a.u.的吸光度。
150.根据权利要求1-149所述的复合物，其中，在浓度为0.5g l-1的情况下，该复合物在500nm处具有至少0.4a.u.的吸光度。
151.根据权利要求1-150所述的复合物，其中，在浓度为0.5g l-1的情况下，该复合物在317nm处具有至少0.5a.u.的吸光度。
152.电极，包括：
153.电极，包括：
154.根据权利要求152和153所述的电极，还包括选自于由导电碳、粘结剂、铜箔和石墨烯纳米片所组成的组中的至少一个。
155.根据权利要求154所述的电极，其中，所述粘合剂包括聚酰亚胺。
156.根据权利要求152-155中任一项所述的电极，其中，所述电极在200mag-1的电流密度下循环500次后，具有从10毫安时/克(mah g-1)到1500mah g-1的锂离子放电容量。
157.根据权利要求152-155中任一项所述的电极，其中，所述电极在200mag-1的电流密度下循环500圈后，有100mah g-1至1000mah g-1的锂离子放电容量。
158.根据权利要求152-155中任一项所述的电极，其中，所述电极在200mag-1的电流密度下循环500圈后，具有200mah g-1至800mah g-1的锂离子放电容量。
159.根据权利要求152-158中任一项所述的电极，其中，所述电极在循环500次后具有70％至120％的库仑效率。
160.权利要求152-158中的任何一项所述的电极，其中，所述电极在循环500次后具有80％至110％的库仑效率。
161.根据权利要求152-158中任一项所述的电极，其中，所述电极在循环500次后具有90％至100％的库仑效率。
162.根据权利要求152-161中任一项所述的电极，其中，由所述电极制成的半电池在循环150次后，电解质电阻从1.0ω增加至6.0ω。
163.根据权利要求152-161中任一项所述的电极，其中，由所述电极制成的半电池在循环150次后，电解质电阻从2.0ω增加至5.0ω。
164.根据权利要求152-161中任一项所述的电极，其中，由所述电极制成的半电池在循环150次后，电解质电阻从3.0ω增加至4.0ω。
165.根据权利要求152-164中任一项所述的电极，其中，由所述电极制成的半电池在循环300次后，电解质电阻从2.0ω增加至8.0ω。
166.根据权利要求152-164中任一项所述的电极，其中，由所述电极制成的半电池在循环300次后，电解质电阻从2.0ω增加至7.0ω。
167.根据权利要求152-164中任一项所述的电极，其中，所述电极在循环300次后，电解质电阻从3.0ω增加至6.0ω。
168.根据权利要求152-167中任一项所述的电极，其中，所述电极在150次循环后具有从10-11cm2 s-1至9×10-9cm2 s-1的锂离子扩散系数。
169.根据权利要求152-167中任一项所述的电极，其中，所述电极在循环150次后具有从5×10-11cm2s-1至5×10-9cm2s-1的锂离子扩散系数。
170.根据权利要求152-167中任一项所述的电极，其中，所述电极在循环150次后具有从9×10-11cm2 s-1至10-9cm2 s-1的锂离子扩散系数。
171.根据权利要求152-170中任一项所述的电极，其中，所述电极在循环300次后具有从2×10-11cm2s-1至10-8cm2s-1的锂离子扩散系数。
172.根据权利要求152-170中任一项所述的电极，其中，所述电极在循环300次后具有从7×10-11cm2 s-1至7×10-9cm2 s-1的锂离子扩散系数。
173.根据权利要求152-170中任一项所述的电极，其中，所述电极在循环300次后具有10-10cm2s-1至9×10-9cm2s-1的锂离子扩散系数。
174.根据权利要求152-173中任一项所述的电极，其中，所述电极在100mag-1的电流密度下循环10圈后，具有从300mah g-1到1500mah g-1的锂离子放电容量。
175.根据权利要求152-174中任一项所述的电极，其特征在于，所述电极在电流密度为500mag-1的电流密度下循环30圈后，具有200mah g-1至1500mah g-1的锂离子放电容量。
176.根据权利要求152-175中任一项所述的电极，其特征在于，所述电极在1000mag-1的电流密度下循环50圈后，具有200mah g-1至1500mah g-1的锂离子放电容量。
177.根据权利要求152-176中任一项所述的电极，其中，所述电极在5000mag-1的电流密度下循环60次后，具有从50mah g-1到1300mah g-1的锂离子放电容量。
178.根据权利要求152-177中任一项所述的电极，其中，na+离子嵌入电极的电压为0.1v至0.9v，相对于na/na+参比电极。
179.根据权利要求152-177中任一项所述的电极，其中，na-离子嵌入电极的电压为0.15v至0.8v(vs na/na+)。
180.根据权利要求152-177中任一项所述的电极，其中，na+离子嵌入电极的电压为0.17v至0.3v(vs na/na+)。
181.根据权利要求152-180中任一项所述的电极，其中，na+离子从电极中脱出电压在0.3v至0.7v(vs na/na+)。
182.根据权利要求152-180中任一项所述的电极，其中，na+离子从电极中脱出发生在0.4v至0.6v的电压下(vs na/na+)。
183.根据权利要求152-182中任一项所述的电极，其中，所述电极在循环500次后的锂离子放电容量从100mah g-1至1800mah g-1。
184.根据权利要求153中任一项所述的电极，其中，所述电极在500次循环后具有从每克结晶金属氧化物100毫安时(mah)到每克结晶金属氧化物1800mah的锂离子放电容量。
185.根据权利要求153所述的电极，其中，所述电极在500次循环后具有从每克结晶金属氧化物200mah到每克结晶金属氧化物1800mah的锂离子放电容量。
186.根据权利要求153所述的电极，其中，所述电极在500次循环后具有从每克结晶金属氧化物500mah到每克结晶金属氧化物1800mah的锂离子放电容量。
187.电池，包括：
188.根据权利要求187所述的电池，其中，所述电极是阳极。
189.根据权利要求187或188的电池，还包括阴极。
190.根据权利要求189所述的电池，还包括所述阳极和所述阴极之间的电解质。
191.根据权利要求189或190所述的电池，还包括阳极和阴极之间的电连接。
192.根据权利要求187-191中任一项电池，其特征在于，所述电池来自于锂离子电池、钠离子电池、钙离子电池和钾离子电池组。
193.一辆汽车，包括：
194.一种结构，其特征在于，包括：
195.一种能够发电的系统，其中，所述系统被配置为与权利要求187-192中任一项所述的电池电接触。
196.根据权利要求195所述的系统，其中，该系统包括选自于由能够从电磁辐射中发电的系统、能够从涡轮机的旋转中发电的系统、以及能够从燃烧反应中发电的系统所组成的组中的至少一个。
197.根据权利要求196所述的系统，其中，该系统包括选自于由光伏、风力涡轮机、水力发电机组、水力发电站、核电站、燃煤发电厂、燃油发电厂和燃气发电厂所组成的组中的至少一个。
198.根据权利要求195-197中任一项所述的系统，其中，所述电池被配置为储存所述电力生产系统产生的电能。
199.一种方法包括：
200.根据权利要求199所述的方法，其中，所述第一溶液中的至少一部分所述污染物被吸附到所述复合物的表面上。
201.根据权利要求199或200所述的方法，其中，所述复合物光催化降解所述第一溶液中的至少一部分所述污染物。
202.根据权利要求201所述的方法，其中，降低所述第一溶液中污染物的浓度还包括将所述第一溶液暴露于可见光下。
203.根据权利要求199-202中任一项所述的方法，其中，所述污染物包括选自于由碳氢化合物、偶氮染料和黄原酸盐基化合物所组成的组中的一个。
204.一种方法包括：
205.根据权利要求204所述的方法，其中，所述第一聚合物是能够在水存在下解聚的聚合物。
206.根据权利要求204或205所述的方法，其中，所述第一聚合物包括选自于由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙、聚氨酯、酚醛树脂和环氧树脂所组成的组的至少一种。
207.根据权利要求204-206中任一项所述的方法，其中，所述第二聚合物包括选自于由聚乙烯和聚丙烯所组成的组中的至少一种。
208.根据权利要求204-207中任一项所述的方法，还包括从所述第二聚合物中分离所述复合物。
209.一种方法，包括：
210.根据权利要求209所述的方法，其中，所述反应物也包括熔盐，并且加热混合物使所述熔盐成为熔融态的盐。
【专利技术属性】
技术研发人员：A·R·卡玛利，
申请(专利权)人：剑桥先进控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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