UiO-66-NH2/多壁碳纳米管二元复合材料的制备及其高性能水系对称超级电容器应用研究

研究人员通过一步溶剂热法成功制备了UiO-66-NH2/MWCNT复合材料，首次将其应用于超级电容器电极材料。该复合材料具有456.48 m2 g?1的高比表面积，在三电极体系中展现出353.3 F g?1的优异比电容，组装成对称超级电容器后更实现了32.7 Wh kg?1的能量密度和82.5%的循环稳定性，为新型储能器件开发提供了重要参考。

　　

这项突破性研究展示了金属有机框架(MOF)与碳纳米材料的完美联姻。科研团队采用简便的一步溶剂热法，让UiO-66-NH₂纳米颗粒在多壁碳纳米管(MWCNT)骨架上均匀生长，成功构建出新型二元复合材料。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)等系列表征技术证实了材料的理想结构。

该复合材料展现出456.48 m² g^?1的惊人比表面积，在2 M KOH电解液中表现出色：1 A g^?1电流密度下比电容高达353.3 F g^?1。更令人振奋的是，组装成水系对称超级电容器后，在1.2 kW kg^?1功率密度下仍能保持32.7 Wh kg^?1的能量密度，经过3000次循环后电容保持率仍达82.5%，这种"高能量+长寿命"的特性使其在储能领域极具应用前景。