MOF遇上金屬氧化物納米立方體顯著增強電容特性

今日科學 發佈 2020-01-01T03:13:02+00:00

金屬有機框架材料(MOF)是由金屬離子與有機配體通過配位作用形成的有機無機雜化多孔材料。由於MOF具有結構多樣、孔隙率高、比表面積大(高達10000 m2 g-1)、孔表面易功能化等優點,引起了越來越多電化學研究者的關注。

金屬有機框架材料(MOF)是由金屬離子與有機配體通過配位作用形成的有機無機雜化多孔材料。由於MOF具有結構多樣、孔隙率高、比表面積大(高達10000 m2 g-1)、孔表面易功能化等優點,引起了越來越多電化學研究者的關注。然而,大多數MOF材料的導電性差,穩定性差,在長時間暴露於水溶液後未能保持其物理和化學性質,因此限制了它們在許多領域的實際應用。

基於該挑戰,揚州大學的徐強教授和龐歡教授(共同通訊)團隊介紹了一種高鹼穩定金屬氧化物@MOF複合材料(Co3O4@Co-MOF)的設計和合成方法,即在高鹼性條件下,通過可控、簡便的一鍋水熱法製備Co3O4@Co-MOF複合材料。Co3O4@Co-MOF複合材料作為電化學電容器儲能裝置電極材料在增強耐久性和電容方面顯示出顯著優勢。電化學測試表明,Co3O4@Co-MOF複合材料作為超級電容器的電極,在0.5 A g-1下,比電容高達1020 F g-1。同時具有極好的循環穩定性,在電流密度5 A g-1條件下,循環5000次後僅衰減3.3%。此外,Co3O4@Co-MOF在鹼性溶液中浸泡後的原始結構基本保持不變,進一步證實了其特殊的鹼穩定性。更值得注意的是,該器件具有較高的比電容、良好的循環穩定性和高的能量密度。此外,所構築的固態柔性器件具有良好的機械柔韌性和環境穩定性。Co3O4@Co-MOF//AC固態柔性器件具有合成方法簡單、結構簡單、性能優異等優點,在可攜式、柔性電子產品中具有廣闊的應用前景。(來源:《國家科學評論》)

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