摘要
超级电容器(SCs)是20世纪50年代发展起来的一种电化学储能装置，在20世纪90年代引起了广泛关注，是一种高能量密度的储能设备，结合了电池和传统电容器的优点，可以弥补两者之间的空白，以及快速充放电，使用寿命长和绿色环保等优点。人们对超级电容器有着浓厚的兴趣，并进行了很多相关的报道。其中，纳米材料具有较大的比表面积、导电性高、生产成本低等特性使其能够广泛的应用在超级电容器。同时，纳米材料可以缩短在电化学反应发生时的离子扩散路径，电容器充放电速度更快，是一种潜在的电极材料。金属有机框架(MOF)作为新兴的纳米材料，孔隙率高，比表面积大，能通过改变合成条件包括反应时间，反应温度或者金属盐/配体摩尔比例，有效地调控材料的形貌与结构。 本文采用的金属离子为Ni2+和Co2+，有机配体为1，3，5-苯三甲酸和4，4''-联吡啶，通过溶剂热法制备了一系列镍基金属有机框架材料(Ni-MOF)，并对它们的形貌、结构和性能都进行了研究，内容总结如下: (1)利用溶剂热法，将六水合硝酸镍、1，3，5-苯三甲酸以及4，4''-联吡啶溶解于N，N-二甲基甲酰胺中，进行溶剂热反应制备六边形Ni-MOF([Ni(H3BTC)(4，4''-Bipy)](H3BTC=1，3，5-苯三甲酸，4，4''-Bipy=4，4''-联吡啶)）。当所得产物用于超级电容器电极，在3MKOH电解液中进行性能测试时，它显现出优异的性能（电流密度为1Ag-1时，电容达到185.30Fg-1）。其优良的超级电容器性能归因于六边形Ni-MOF的基本特性，即在产物表面生成的交联网状结构。 (2)为了简化制备Ni-MOF电极的过程，利用泡沫镍作为基底，同样采用溶剂热法合成了Ni-MOF，并且将其作为电极测试其性能。考虑到由于附着量过大并且Ni-MOF材料的吸附性较弱，在进行测试时Ni-MOF出现脱落的现象，导致测试性能无明显提升，其比电容在1Ag-1时仅维持75.3Fg-1。 (3)在纯Ni-MOF的基础上，我们根据上述的合成步骤，利用六水合硝酸镍和六水合硝酸钴不同的摩尔比，制备了不同的双金属有机框架材料(NiCo-MOF-n，n=1，2，4)，同时比较了一系列NiCo-MOF作为超级电容器电极材料时的电化学性能。
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