分会

第十一分会：无机化学前沿

摘要

开发新型高比容量、高倍率、高导电性和长循环性能的电极材料是当前世界科技前沿领域之一。超级电容器作为一种新型能量储存技术，不仅具有快速充放电、优异倍率性能、高能量密度和功率密度的特性，还兼具循环寿命长和环保等优点，是一种有广泛应用前景的能量存储装置[1-4]。为此，我们将致力于合成一类廉价的、兼具多孔性、高导电性、高化学稳定性和丰富的活性位点的材料，作为超级电容器的赝电容或电池型电极材料。在此项工作中，我们首先通过原位界面生长法设计和成功地制备了三种不同Co/Fe摩尔比的双金属有机框架Co1-xFex-MOF-74/NF（x=0.25, 0.5和0.75）纳米阵列，进一步在强碱溶液中通过离子刻蚀法可控地转化为不同Co/Fe摩尔比的CF-x/NF（x=0.25, 0.5和0.75）α-Co(OH)2 /CoFe2O4纳米阵列。其中，衍生物竹笋状CF-0.75/NF电极表现出优异的电化学性能，具有较高的面积电容3941.14 mF/cm2（电流密度为2 mA/cm2）、良好的倍率性能、低电阻和显著的循环稳定性。该CF-0.75//AC ASC表现出了良好的循环稳定性与实际储能应用价值, 在0.756 mW/cm2的功率密度下提供了0.16 mWh/cm2能量密度。此原位界面生长法协同离子刻蚀合成策略可以延申到其他独特的双金属杂化纳米阵列的普适性合成用于高性能电化学储能装置。

关键词

金属有机框架材料;CoFe-MOF-74;α-Co(OH)2/CoFe2O4;超级电容器

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