新型球状Ni/Co-MOFs电极材料的构筑及电化学性能研究

作者：牛晓勤; 康小雅; 马应霞^*; 王嘉伟; 陈新权; 田虎; 陈玉红; 冉奋^*

来源：材料导报, 2022, 36(14): 163-169.

• Ni/Co-MOFs
• 超级电容器
• 电极材料
• 电化学性能

金属有机框架(Metal-organic frameworks, MOFs)材料作为一种电化学活性材料受到了人们的广泛关注。本工作利用简单的一锅法以1,3,5-苯三甲酸(H3BTC)为有机配体、六水合氯化镍(NiCl2·6H2O)和六水合硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)为金属离子中心来源，通过简单的一步溶剂热法构筑镍/钴金属有机框架材料(Ni/Co-MOFs)。通过扫描电子显微镜(SEM)、粉末X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和Brunauer-Emmett-Teller (BET)法等对Ni/Co-MOFs样品的微观形貌、结构组成进行了表征，并采用循环伏安、恒流充放电和电化学阻抗法测试了制备的Ni/Co-MOFs电极材料的电化学性能。结果表明，新型球状Ni/Co-MOFs被成功地构筑。室温下，在6 mol/L KOH电解质中，恒定电流密度为0.5 A/g时，Ni/Co-MOFs电极材料的比电容为779 F/g;当电流密度增大至5 A/g时，Ni/Co-MOFs能够保持初始电容的79%。此外，以Ni/Co-MOFs为正极、活性炭(AC)为负极组装了非对称超级电容器，Ni/Co-MOFsⅡAC非对称超级电容器器件在电流密度为0.5 A/g时的比电容为107 F/g,在功率密度为400 W/kg时的能量密度为38 Wh/kg,经过10 000次连续的充放电循环后，该器件能够保留初始比电容的65.71%。上述研究结果表明，所制备的Ni/Co-MOFs在储能器件领域具有潜在的应用价值。

• 单位
  兰州理工大学