基于CuCo的混合金属-有机框架：实现超级电容器高比电容的蓝图

《ChemistrySelect》：CuCo-Based Mixed Metal–Organic Framework: A Blueprint for Achieving High Specific Capacitance in Supercapacitors

通过溶热法制备的双金属CuCo-MOF电极在3M KOH中表现出高比电容（1578 F g?1），优于单一金属Cu-MOF（522 F g?1）和Co-MOF（592 F g?1），并具有优异的循环稳定性和超级电容器性能。

　　

摘要

通过合理设计具有可控组成的金属有机框架（MOFs），可以开发出用于超级电容器的高性能电极材料。在本研究中，采用三聚酸作为有机连接剂，通过一步溶剂热法合成了双金属CuCo-MOF，使得Cu和Co金属中心在框架内均匀分布。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对结构和形态进行了表征，证实了该复合结构的成功形成及其均匀性。在3 M KOH溶液中的电化学测试（包括循环伏安法（CV）、恒电流充放电（GCD）和电化学阻抗谱（EIS）表明，CuCo-MOF电极具有1578 F g^?1的高比电容，显著优于单一金属Cu-MOF（522 F g^?1）和Co-MOF（592 F g^?1）。该电极表现出优异的循环稳定性，在4000次循环后仍保持87.8%的电容保持率，并且库仑效率始终为92.8%。此外，使用CuCo-MOF作为正极、活性炭（AC）作为负极的非对称超级电容器（ASC）装置在700 W kg^?1的功率密度下实现了28 Wh kg^?1

图形摘要

CuCo-MOF材料通过SEM合成并进行了表征，显示出明确的多孔结构。其电化学行为通过三电极和两电极系统进行了研究。基于CuCo-MOF的非对称超级电容器表现出显著的比电容和稳定的储能性能，这一点通过GCD得到了验证。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。