钴基金属有机框架材料的制备及其电容性能研究

摘要

以六水合硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)中钴离子为中心金属离子,以均苯三甲酸(BTC)为有机配体,通过一步水热法合成了钴基金属有机框架(MOFs)材料(Co-BTC MOFs),并将其设计为超级电容器电极材料,通过循环伏安法、恒流充放电法等研究了其电化学性能.试验通过控制变量法合成了5种不同反应物摩尔比下的MOFs材料,并对材料的结构和形貌通过扫描电镜和X-射线衍射进行了表征.研究结果表明,在温度为140℃的条件下,Co(NO3)2·6H2O与BTC以摩尔比为1:7时合成的钴基MOFs材料用作超级电容器电极材料,恒流充放电显示在电流密度为0.5 A/g时材料的比电容可达289.3 F/g,说明该摩尔比下的Co-BTC MOFs具有较高的比电容;在10 A/g的电流密度下经过1000次循环充放电后材料的比电容保持率为87.59％,说明该材料具有较高的循环稳定性.