为充分利用金属-有机框架化合物(MOF)丰富的多孔结构与导电聚合物的独特掺杂结构,研究掺杂剂对MOF/导电聚合物复合材料的结构及电化学性能的影响,以实现稳定的化学掺杂.通过调控Co2+与2-甲基咪唑的摩尔配比常温反应制备得到三维花状结构的ZIF-67(命名为Z8);利用简便的原位聚合反应制备得到5-磺基水杨酸(5-SSA)掺杂聚吡咯(PPy)/Z8复合材料.Z8的引入能在一定程度上减少PPy微球的堆积,其与5-SSA之间的多重氢键、共轭效应等有利于PPy实现稳定的化学掺杂,其有利于电子及电解质离子的快速传输,并为PPy提供支撑.电化学测试结果表明,所有的复合材料中,PPy/10wt％Z8可获得最佳的电化学性能,其在1 A·g−1的电流密度下的比电容可达300 F·g−1.以PPy/10wt％Z8为正极,活性炭为负极,柔性碳布作为支撑体,聚乙烯醇(PVA)-H2SO4为电解质组装得到柔性非对称超级电容器,在1 mA·cm−2的电流密度下,其比电容为200 mF·cm−2,能量密度为71µW·h·cm−2,功率密度为800µW·cm−2,并且在10 mA·cm−2电流密度下循环10000次后,器件的电容保持率为80.2％,表现出良好的超电容特性.
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