MOF复合生物质炭及其衍生物的高性能电容器

新型金属有机骨架(MOF)的不稳定性和较低的电子导电性,很难将其直接用于可快速发生氧化还原反应、高稳定性的超级电容器.利用农业生产剩余的废弃物作为复合材料导电基底,同时再灼烧MOF结构中的有机单体,以双重炭化策略构筑具有优异导电性及稳定性的电极材料.此外,氧化还原活性物质可均匀地裸露于导电网络表面,确保电化学活性物质与电解液的充分接触.经电化学性能测试,衍生得到的电极材料ZIF-67@C-500的比容量是前驱体ZIF-67@C的近两倍,界面扩散以及电子/离子的传导也优于前驱体.组装的ZIF-67@C-500//AC非对称器件在750 W/kg时表现出最大能量密度,为44.1 W·h/kg,8000次循环测试结果表明其具有良好的循环稳定性.这种优异的电化学性能表明,生物质炭材料基底稳定高氧化还原活性的双金属氧化物是构筑高性能超级电容器的有效策略之一.