分會

第十一分會：無機化學前沿

摘要

開發(fā)新型高比容量、高倍率、高導電性和長循環(huán)性能的電極材料是當前世界科技前沿領域之一。超級電容器作為一種新型能量儲存技術，不僅具有快速充放電、優(yōu)異倍率性能、高能量密度和功率密度的特性，還兼具循環(huán)壽命長和環(huán)保等優(yōu)點，是一種有廣泛應用前景的能量存儲裝置[1-4]。為此，我們將致力于合成一類廉價的、兼具多孔性、高導電性、高化學穩(wěn)定性和豐富的活性位點的材料，作為超級電容器的贗電容或電池型電極材料。在此項工作中，我們首先通過原位界面生長法設計和成功地制備了三種不同Co/Fe摩爾比的雙金屬有機框架Co1-xFex-MOF-74/NF（x=0.25, 0.5和0.75）納米陣列，進一步在強堿溶液中通過離子刻蝕法可控地轉化為不同Co/Fe摩爾比的CF-x/NF（x=0.25, 0.5和0.75）α-Co(OH)2 /CoFe2O4納米陣列。其中，衍生物竹筍狀CF-0.75/NF電極表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能，具有較高的面積電容3941.14 mF/cm2（電流密度為2 mA/cm2）、良好的倍率性能、低電阻和顯著的循環(huán)穩(wěn)定性。該CF-0.75//AC ASC表現(xiàn)出了良好的循環(huán)穩(wěn)定性與實際儲能應用價值, 在0.756 mW/cm2的功率密度下提供了0.16 mWh/cm2能量密度。此原位界面生長法協(xié)同離子刻蝕合成策略可以延申到其他獨特的雙金屬雜化納米陣列的普適性合成用于高性能電化學儲能裝置。

關鍵詞

金屬有機框架材料;CoFe-MOF-74;α-Co(OH)2/CoFe2O4;超級電容器

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