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        同構(gòu)MOFs復(fù)合氧化石墨烯電極材料構(gòu)筑高性能超級電容器

        2021-11-18 12:05:32籍文娟王國嬌孫秀玲付云龍
        無機化學(xué)學(xué)報 2021年11期
        關(guān)鍵詞:電流密度電容器電化學(xué)

        籍文娟 王 丹 王國嬌 孫秀玲 付云龍

        (山西師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院,磁性分子與磁信息材料重點實驗室,太原 030006)

        0 引 言

        超級電容器(SCs)是一種新型、清潔、高效的電能轉(zhuǎn)換和儲存設(shè)備[1?3],具有小巧輕便、功率密度高[4?5]、充電速度快[6?7]、循環(huán)壽命長[8?9]、成本低[10]的優(yōu)點。近年來,以金屬有機框架材料(MOFs)作為前驅(qū)體制備多種電極材料的研究已經(jīng)備受關(guān)注。MOFs具有大的比表面積[11?13]、可調(diào)的孔隙結(jié)構(gòu)、一體化的氧化還原金屬中心,這使其表現(xiàn)出很好的電化學(xué)活性,成為電化學(xué)儲能領(lǐng)域的明星材料[14?19]。但是,MOFs本身具有導(dǎo)電性和穩(wěn)定性較差的缺點,限制了其在超級電容器方面的應(yīng)用[20?21]。

        目前,將MOFs進行碳化或與其他材料復(fù)合是優(yōu)化其電化學(xué)性能的主要方法。將MOFs碳化得到的金屬氧化物或多孔碳直接作為電極材料時循環(huán)穩(wěn)定性較好,但比電容較低,例如基于HKUST?1[22]、MOF?505[23]和 Al?PCP[24]為前驅(qū)體的碳化材料中,以Al?PCP為前驅(qū)體的碳材料在100 mA·g-1電流密度下比電容為 232.8 F·g-1[24]。聚苯胺[25]、石墨烯[26]與MOFs復(fù)合也可優(yōu)化MOFs的導(dǎo)電性,而氧化石墨烯(GO)作為一種很好的候選復(fù)合材料具有以下優(yōu)點:首先,GO的2D薄層兩側(cè)存在羥基、羧基、羰基、環(huán)氧等含氧官能團,可以吸引金屬離子,更容易實現(xiàn)與MOFs的復(fù)合[27?28]。其次,GO能增加MOFs內(nèi)的分散力,影響 MOFs的結(jié)晶[29?30],進而調(diào)控 MOFs的結(jié)構(gòu)、形態(tài)和晶體的尺寸[31?32]。最后,GO與MOFs存在協(xié)同作用,復(fù)合后的材料同時表現(xiàn)出雙電層和贗電容特性,增大離子擴散速率,減小電阻,使復(fù)合材料表現(xiàn)出比復(fù)合前更好的電化學(xué)性能[33?34]。

        首先,我們選擇具有較好穩(wěn)定性的高核和高連接的Zn?MOF為結(jié)構(gòu)模型[35],引入具有氧化還原活性的Co和Ni金屬,合成系列同構(gòu)的Co?MOF、Ni?MOF,進而調(diào)控電極材料的電化學(xué)性能。其次,由于 X?MOF X6O(TATB)4(H+)2·(H2O)8·(DMF)2,X=Zn、Co、Ni;H3TATB=4,4′,4″?s?triazine?2,4,6?triyl?tribenzoic acid;DMF=N,N?二甲基甲酰胺)本身的導(dǎo)電性較差,因此選用高導(dǎo)電性的GO進一步與其復(fù)合,合成系列X?MOF@GO復(fù)合材料,并系統(tǒng)地研究其電化學(xué)性能。

        因此,我們在水熱條件下以GO為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,調(diào)控系列硝酸鹽((X(NO3)2,X=Zn、Co、Ni)和配體(H3TATB)的自組裝過程,合成文獻[35]報道的同構(gòu)X?MOF,其中 Zn?MOF結(jié)構(gòu)如下:4個三核 Zn簇(Zn3(COO)6)通過μ4?O 相連接,形成 12核金屬簇{[Zn3(COO)6)4]O}4(圖 1a)。6 個四核 Zn 簇(Zn4O)(頂點)與線性三核簇(邊)連接而成八面體籠;以八面體面上的4個四核簇為頂點,首尾連接成內(nèi)四面體籠(八面體籠嵌套四面體籠結(jié)構(gòu))(圖1b);八面體籠之間采取共頂點的方式拓展成具有堆積孔的三維結(jié)構(gòu)(圖1c)。進而利用表面含有羥基、羧基、羰基、環(huán)氧等含氧官能團的GO與金屬離子配位,通過抑制結(jié)晶過程中的聚集,調(diào)控形成尺寸更小的MOFs顆粒,進而誘導(dǎo)形成系列尺寸更小的X?MOF@GO材料(圖2),并研究了其作為超級電容器的電化學(xué)性能。

        圖1 Zn?MOF的晶體結(jié)構(gòu)圖[35]Fig.1 Crystal structure of Zn?MOF[35]

        圖2 X?MOF@GO(X=Zn、Co、Ni)的合成方案Fig.2 Synthetic scheme of X?MOF@GO(X=Zn,Co,Ni)

        1 實驗部分

        1.1 試劑

        六水合氯化鈷(CoCl2·6H2O)、四水合醋酸鋅(Zn(Ac)2·4H2O)、六水合氯化鎳(NiCl2·6H2O)均購于阿拉丁生化科技股份有限公司;乙炔黑購于天津晶林新材料科技有限公司;聚偏氟乙烯(PVDF)分散液購于太原迎澤力之源電池材料有限公司;N,N?二甲基乙酰胺(DMA)和N?甲基吡咯烷酮(NMP)購于梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司;GO水溶液(5 mg·mL-1)購于蘇州恒球科技有限公司;H3TATB購于濟南恒化科技有限公司。

        1.2 表征方法

        采用UltimaⅣ?185(日本理學(xué)公司)X射線粉末衍射儀(PXRD)分析樣品物相組成,MoKα輻射(λ=0.071 073 nm),電壓40 kV,電流40 mA,掃描范圍5°~50°,掃速為 20(°)·min-1。采用 VARIAN 660?IR型傅里葉紅外光譜儀測試樣品的IR光譜,測試范圍4 000~400 cm-1。采用GA/DSC 1型熱分析儀測試樣品的TG曲線,從室溫升至800℃,空氣氛圍,升溫速率5℃·min-1。采用德國卡爾蔡司(Carl Zeiss)公司的JSM?7500F型場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)對樣品表面微觀形貌進行分析,加速電壓10 kV。通過Rigaku MLtimaⅣ?185 X射線光電子能譜儀(XPS)獲得其表面的元素種類、元素化合價及其含量。

        1.3 系列X-MOF(X=Zn、Co、Ni)的合成

        依據(jù)文獻[35]并優(yōu)化條件以合成X?MOF,具體如下:將0.035 g配體(H3TATB)、0.015 g Zn(Ac)2·4H2O、3.0 mL DMA、1 mL去離子水在常溫下超聲混合1 h后轉(zhuǎn)移到密閉的20 mL無色透明玻璃小瓶中,在100℃恒溫烘箱中加熱反應(yīng)72 h,待冷卻至室溫,用DMA沖洗并干燥后得到乳白色塊狀晶體(Zn?MOF)。Ni?MOF與Co?MOF的合成方法同上,只需將Zn(Ac)2·4H2O分別用NiCl2·6H2O、CoCl2·6H2O 替換,制備出與Zn?MOF結(jié)構(gòu)相同的Ni?MOF和Co?MOF粉末。

        1.4 系列X-MOF@GO(X=Zn、Co、Ni)的合成

        將 0.035 g配體(H3TATB)、0.015 g Zn(Ac)2·4H2O加入到1 mL GO和3 mL DMA的混合液中,在100℃下恒溫反應(yīng)48 h,最終制得Zn?MOF@1.0GO。采用同樣的方法分別獲得Ni?MOF@1.0GO和Co?MOF@1.0GO。同時,在制備Ni?MOF@GO時,改變GO用量(1.5和2.0 mL),分別獲得Ni?MOF@1.5GO、Ni?MOF@2.0GO。

        1.5 電極制備與電化學(xué)性能測試

        三電極工作電極的制備:按質(zhì)量比8∶1∶1稱取X?MOF@GO、乙炔黑、PVDF并分散到NMP溶劑中,然后涂到預(yù)先處理過的泡沫鎳上(約1 cm2),于60℃下真空干燥12 h后用粉末壓片機(JSP?12)在10 MPa下壓片。

        二電極正、負電極片的制備:根據(jù)如下公式[13]計算得出制備正極所需的活性材料的質(zhì)量,其中,m+和m-、C+和C-、ΔV+和ΔV-分別為正、負極的質(zhì)量、比電容、電壓范圍。按上述方法制備電極片。

        電化學(xué)性能測試:以1 mol·L-1KOH溶液為電解液,鉑片(1 cm×1 cm)為對電極,飽和甘汞電極為參比電極,并在室溫下對其進行循環(huán)伏安(CV)、恒電流充放電(GCD)、交流阻抗(EIS)等測試。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 IR分析

        對X?MOF、X?MOF@1.0GO(X=Zn、Co、Ni)和 GO進行IR譜圖測試(圖3)。GO的IR譜圖中位于3 438 cm-1處強特征峰為—OH的伸縮振動峰,1 732 cm-1為羧基中的C=O伸縮振動峰,1 071 cm-1為羧基內(nèi)的C—O伸縮振動峰,1 224 cm-1為C—O—C鍵的伸縮振動峰,1 634 cm-1處為GO吸附水的彎曲振動峰。X?MOF與X?MOF@1.0GO(X=Zn、Co、Ni)的IR譜圖類似,其中810、776、692 cm-1處為苯環(huán)上間位取代的吸收峰,1 015 cm-1處為配體中羧基內(nèi)的C—O伸縮振動峰,1 014 cm-1處為C—C鍵的特征峰,1 358和1 403 cm-1處的吸收峰為三嗪環(huán)上的C—N鍵的伸縮振動峰,1 660 cm-1處為羧基中的C=O鍵的特征峰,1 568和1 502 cm-1處為C=C鍵的特征峰。

        圖3 X?MOF、X?MOF@1.0GO(X=Zn、Co、Ni)及GO的IR譜圖Fig.3 IR spectra of X?MOF,X?MOF@1.0GO(X=Zn,Co,Ni)and GO

        2.2 TG分析

        圖4 是樣品的TG曲線。由圖可知,各樣品的下降趨勢相似,在25~200℃范圍內(nèi),質(zhì)量的損失主要來自樣品中溶劑分子的脫去。樣品在450℃時框架依然穩(wěn)定,表明其具有良好的熱穩(wěn)定性。

        圖4 X?MOF和X?MOF@1.0GO(X=Zn、Co、Ni)的TG曲線Fig.4 TG curves of X?MOF and X?MOF@1.0GO(X=Zn,Co,Ni)

        2.3 PXRD表征

        從圖5中可以看出,制備的X?MOF和X?MOF@GO(X=Zn、Co、Ni)的PXRD峰位置與模擬衍射峰[35]匹配良好,表明復(fù)合前后的粉末純度較高,并且有著相似的框架結(jié)構(gòu),說明GO的引入未影響晶體的框架結(jié)構(gòu)。

        圖5 X?MOF、X?MOF@GO(X=Zn、Co、Ni)和GO的PXRD圖Fig.5 PXRD patterns of X?MOF,X?MOF@GO(X=Zn,Co,Ni)and GO

        2.4 XPS分析

        圖6 為樣品的XPS譜圖。在1 022.1和1 045.2 eV 處是 Zn2p3/2和 Zn2p1/2的特征峰(圖 6a);781.6 和797.8 eV處是Co2p3/2和Co2p1/2的特征峰(圖6c);856.1和874.1 eV處是Ni2p3/2和Ni2p1/2的特征峰(圖6e)。由圖可知,復(fù)合GO前后Zn2p、Co2p、Ni2p的峰位幾乎無變化,表明GO并未影響MOF中金屬離子的價態(tài)。另外,在C1sXPS譜圖中,復(fù)合前樣品均出現(xiàn)288.7 eV(C=O)、286.6 eV(C—O)、284.8 eV(C=C/C—C)的特征峰。但復(fù)合GO后還出現(xiàn)了對應(yīng)于GO中羧基(O—C=O)的特征峰,峰位分別為291.7 eV(Zn?MOF@1.0GO)、291.6 eV(Co?MOF@1.0GO)、290.8 eV(Ni?MOF@1.0GO)[15?16],這說明 X?MOF(X=Zn、Co、Ni)與GO成功復(fù)合。

        圖6 X?MOF及X?MOF@1.0GO(X=Zn、Co、Ni)的XPS譜圖Fig.6 XPS spectra of X?MOF and X?MOF@1.0GO(X=Zn,Co,Ni)

        2.5 SEM表征

        從圖7a中可看出,復(fù)合前GO為片狀結(jié)構(gòu),復(fù)合后分散為更薄的層狀結(jié)構(gòu)(圖7b)。從圖S1a(Support?ing information)可知,Zn?MOF具有八面體的單晶結(jié)構(gòu),其尺寸為 40~60 μm;如圖 7c所示,GO 與Zn?MOF復(fù)合后,其八面體的表面變得比較粗糙且可看到GO的褶皺,這表明GO與Zn?MOF復(fù)合成功。由圖S1b可知,Co?MOF也具有八面體的形貌,其尺寸約為250 μm。圖7d為Co?MOFs@1.0GO的 SEM圖。圖S1c表明Ni?MOF為類立方體狀,其尺寸為30~60 μm。Ni?MOF、Ni?MOF@1.0GO的晶體形貌不同可能是晶體生長的機制不同所致[36?37]。當GO的加入量為1 mL時,Ni?MOF晶體由類立方體變?yōu)槠瑢訝钋腋街谄瑺頖O上(圖7e),GO的量相比Ni?MOFs晶體較少;隨著GO用量變?yōu)?.5 mL,Ni?MOF塊狀表面上有褶皺的GO(圖7f),這增強了其導(dǎo)電性,有利于電子和離子的傳輸。但過量GO(2 mL)加入時樣品發(fā)生團聚(圖S1d),阻礙了離子和電子的傳輸。從Ni?MOF@1.5GO的TEM(圖S1e)中可以看出,Ni?MOF特定的框架結(jié)構(gòu)和GO表面的官能團相互作用使其生長在GO的表面。

        圖7 (a、b)GO和(c~f)X?MOF@GO(X=Zn、Co、Ni)的SEM圖Fig.7 SEM images of(a,b)GO and(c?f)X?MOF@GO(X=Zn,Co,Ni)

        2.6 三電極體系中的電化學(xué)測試

        2.6.1 CV分析

        X?MOF 及 X?MOF@1.0GO、Ni?MOF@1.5GO、Ni?MOF@2.0GO的CV曲線如圖S2a~S2c和8a~8e所示,電勢窗口為-0.1~0.8 V。由圖可知,掃描速率逐漸增大(5、10、20、50 mV·s-1)時,樣品的CV曲線的面積逐漸變大,陽極峰和陰極峰電位均發(fā)生偏移,氧化還原峰也逐漸消失,呈現(xiàn)出典型的贗電容特征,而非雙電層電容的特征。根據(jù)Randles?Sevcik方程中氧化還原峰的峰值電流(ip)與掃描速率(v)之間的關(guān)系,進一步確定電荷存儲過程中電化學(xué)反應(yīng)的機理。當ip與v成正比,則說明樣品表面發(fā)生氧化還原反應(yīng);而當ip與v1/2成正比時,則說明反應(yīng)中存在固相擴散。

        ip/v1/2=(2.69×105)n3/2AD1/2c0

        其中,A為電極面積(cm2),D為擴散系數(shù)(cm2·s-1),c0為反應(yīng)物的濃度(mol·cm-3),n為氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的個數(shù)。

        如圖8f所示,從X?MOFs的ip與v1/2關(guān)系圖可看出,隨著掃描速率的增加,電流增大,表明擴散過程中電子傳遞速率快,由線性擬合函數(shù)關(guān)系圖,可以看出電極的氧化還原過程和固相擴散控制。另外,斜率越大,擴散系數(shù)越大,與GO復(fù)合后的X?MOF@GO的斜率均大于未復(fù)合前的樣品X?MOF,說明GO的摻入更有利于氧化還原過程中電子在固相中擴散傳輸。其中Co?MOF@1.0GO的斜率最大,說明其擴散系數(shù)最大,復(fù)合后更有利于氧化還原過程的進行和固相擴散。但是,離子擴散到MOF孔道的阻力也影響其擴散過程,導(dǎo)致Ni?MOF@1.5GO的擴散系 數(shù) 略 小 于 Co?MOF@1.0GO[20?21]。 圖 中 Ni?MOF@2.0GO的線性相關(guān)性較差,說明GO量增多不利于氧化還原和固相擴散的進行[20?21]。

        圖8 (a~e)X?MOF@GO(X=Zn、Co、Ni)在不同掃描速率下的CV圖;(f)ipvs v1/2的關(guān)系Fig.8 (a?e)CV curves of X?MOF@GO(X=Zn,Co,Ni)at various scanning rates;(f)Relationship of ipvs v1/2

        2.6.2 GCD測試分析

        GO、X?MOF和X?MOF@GO電極的GCD曲線如圖S3、圖9所示。由圖可知,在不同電流密度(0.5、1、2、3 A·g-1)下,電極的充放電曲線對稱性較好,進一步表明X?MOF和X?MOF@GO電極材料的贗電容特性,即通過發(fā)生氧化還原反應(yīng)來存儲電荷。復(fù)合GO后,充放電時間都明顯增加,根據(jù)以下公式計算比電容:

        圖9 (a)Zn?MOF@1.0GO、(b)Co?MOF@1.0GO、(c)Ni?MOF@1.0GO、(d)Ni?MOF@1.5GO在不同電流密度下的GCD曲線Fig.9 GCD curves of(a)Zn?MOF@1.0GO,(b)Co?MOF@1.0GO,(c)Ni?MOF@1.0GO,and(d)Ni?MOF@1.5GO at different current densities

        其中,i(A)、Δt(s)、m(g)分別代表放電電流、放電時間、負載在泡沫鎳上的活性材料質(zhì)量。各電極相應(yīng)的比電容見表S1。

        為進一步考察GO用量對比電容的影響,選擇比電容較高的Ni?MOF進行GO用量的調(diào)控研究,結(jié)果如圖9所示。由圖可知,比電容的大小與GO的復(fù)合量并不成正比。其中,Ni?MOF@1.5GO相對Ni?MOF@1.0GO和Ni?MOF@2.0GO表現(xiàn)出更大的比電容,這可能由于較少的GO會降低電子轉(zhuǎn)移率,而過量的GO使得晶體團聚,導(dǎo)致離子遷移受阻,從而影響比電容的大小。同時,復(fù)合GO的材料比電容明顯增大。

        由圖10可以看出,在0.5 A·g-1時,X?MOFs@GO電極材料的比電容都相對其X?MOF電極有所提高,其中,Zn?MOF@1.0GO 的比電容增加 162.6 F·g-1,Co?MOF@1.0GO的比電容增加 194.1 F·g-1,Ni?MOF@1.0GO的比電容增加141.6 F·g-1,均高于文獻報道的部分材料[20?21,38?39]。其優(yōu)異的電化學(xué)性能可能是X?MOF結(jié)構(gòu)與GO中排列密集的原子之間的協(xié)同效應(yīng),使得復(fù)合GO后X?MOFs的表面分散力較大,影響了晶體的大小,使其暴露出更多的法拉第反應(yīng)的金屬活性位點,確保了足夠多的能量存儲。

        圖10 GO、X?MOF及X?MOF@GO(X=Zn、Co、Ni)在0.5 A·g-1下的比電容值Fig.10 Specific capacitance values for GO,X?MOF,and X?MOF@GO(X=Zn,Co,Ni)at 0.5 A·g-1

        2.6.3 交流阻抗分析

        為了進一步評估這些材料的動力學(xué)機理,我們進行了EIS測試。如圖11所示,X?MOF@GO(X=Zn、Co、Ni)的Rct(法拉第電阻)比X?MOF 的Rct明顯較小,說明復(fù)合后的電極具有更快的電荷轉(zhuǎn)移能力,電解液中的OH-離子能夠更快地擴散到電極表面。

        圖11 X?MOF及X?MOF@1.0GO(X=Zn、Co、Ni)的EIS譜圖Fig.11 EIS spectra of X?MOF and X?MOF@1.0GO(X=Zn,Co,Ni)

        2.6.4 循環(huán)壽命分析

        循環(huán)穩(wěn)定性是評價電極材料實用性的重要參數(shù)。根據(jù)圖12可知,利用藍電測試系統(tǒng)(型號:CT2001A)在3.5 A·g-1電流密度下,連續(xù)循環(huán)1 000次后,Zn?MOF、Zn?MOF@1.0GO、Co?MOF、Co?MOF@1.0GO、Ni?MOF、Ni?MOF@1.0GO的比電容保持率分別為初始比電容的56.8%、85.6%、52.9%、82.5%、65.3%、81.2%??梢奊O的復(fù)合可提高X?MOFs的循環(huán)穩(wěn)定性。

        圖12 X?MOFs和X?MOFs@1.0GO的循環(huán)穩(wěn)定性Fig.12 Cyclic stability of X?MOFs@1.0GO

        2.6.5 二電極CV測試分析

        在三電極測試中,Ni?MOF@1.5GO表現(xiàn)出了良好的電化學(xué)性能,因此我們只構(gòu)建了非對稱超級電容器Ni?MOF@1.5GO//AC來評估其實際應(yīng)用性。圖13a是電極材料的CV曲線。圖13b是組裝的非對稱超級電容器Ni?MOF@1.5GO//AC的CV曲線。很明顯,隨著掃速的增加(5~50 mV·s-1),CV曲線圍成的矩形面積增大,但其形狀沒有明顯的畸變,顯示了典型的非對稱超級電容器的快速充放電行為。

        圖13 (a)電極在5 mV·s-1時的CV曲線;(b)Ni?MOF@1.5GO//AC在不同掃速下的CV曲線Fig.13 (a)CV curves of electrodes at 5 mV·s-1;(b)CV curves of Ni?MOF@1.5GO//AC at different scanning rates

        2.6.6 二電極的GCD測試分析

        根據(jù)活化的Ni?MOF@1.5GO//AC非對稱超級電容器的GCD曲線可知(圖14),其最大電位可達1.5 V。此外,電流密度為1、2、3和5 A·g-1時比電容分別為49.2、42.9、37.1和30.0 F·g-1??梢姡S著電流密度的增加,非對稱超級電容器的比電容減小。這是因為電流密度較大時,電解液中離子遷移過快,導(dǎo)致電解液離子與金屬活性位點接觸不充分,因而,高電流密度時不利于電荷和離子傳輸,比電容相對較小。

        圖14 Ni?MOF@1.5GO//AC在不同電流密度下的GCD曲線Fig.14 GCD curves of Ni?MOF@1.5GO//AC at different current densities

        2.6.7 二電極循環(huán)穩(wěn)定性測試分析

        Ni?MOF@1.5GO//AC 在 1 A·g-1下 經(jīng) 過 連 續(xù)3 000次充放電測試后,比電容量保持率約70.0%(圖15),說明這種復(fù)合電極材料具有較好的循環(huán)穩(wěn)定性。對循環(huán)后的電極材料進行形貌表征,如圖15內(nèi)插圖所示,可知其仍為類立方體狀的納米顆粒,說明循環(huán)后樣品的形貌基本沒有發(fā)生變化。

        圖15 Ni?MOF@1.5GO//AC的循環(huán)穩(wěn)定性和SEM圖(插圖)Fig.15 Cycling stability and SEM image(Inset)of Ni?MOF@1.5GO//AC

        2.6.8 功率密度和能量密度的計算

        對于非對稱超級電容器Ni?MOF@1.5GO//AC的性能評估還需結(jié)合其能量密度(E)和功率密度(P),計算公式如下:

        其中,Δt(s)表示放電時間。進一步將E和P轉(zhuǎn)換為Ragone圖,如圖S4所示。在電池電壓為1.5 V時,Ni?MOF@1.5GO//AC 在P=754.3 W·kg-1時 輸 出E=15.4 Wh·kg-1;在P=3.8 kW·kg-1時,輸出E=9.4 Wh·kg-1。

        3 結(jié)論

        選擇不同金屬中心的同構(gòu)MOFs并與GO復(fù)合制備系列X?MOF@GO材料。這3種復(fù)合材料的比電容相比原MOFs均有提高。在3.5 A·g-1的電流密度下循環(huán)1 000次后,Ni?MOF@1.0GO比電容保持率約81.2%。將Ni?MOF@1.5GO組裝成非對稱超級電容器 Ni?MOF@1.5GO//AC后,其在 1、2、3、5 A·g-1時的比電容分別為49.2、42.9、37.1、30.0 F·g-1,在功率密度為754.3 W·kg-1時,能量密度為 15.4 Wh·kg-1。本研究為MOF與GO的復(fù)合材料在超級電容器方面的應(yīng)用提供了新的研究思路。

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