不同摩尔比对镍基金属有机骨架材料的电容性能影响研究

doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2018.06.001

江汉大学学报（自然科学版） ›› 2018, Vol. 46 ›› Issue (6): 485-492.doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2018.06.001

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不同摩尔比对镍基金属有机骨架材料的电容性能影响研究

曹文杰，蔡俊，胡传正，徐俊晖，鲁珍，王亚珍^*

江汉大学光电化学材料与器件教育部重点实验室，化学与环境工程学院，湖北武汉 430056

出版日期:2018-12-28 发布日期:2018-11-29
通讯作者: 王亚珍
作者简介:曹文杰（1992—），女，硕士生，研究方向：超级电容器。
基金资助:
光电化学材料与器件教育部重点实验室（江汉大学）开放基金项目（JDGD-2016008）；工业烟尘污染控制湖北省重点实验室开放基金项目（HBIK2016-01）；江汉大学研究生科研创新基金项目（001-2015-03）

Effects of Different Molar Ratio on Capacitive Performances of Ni-Based Metal Organic Frameworks Materials

CAO Wenjie，CAI Jun，HU Chuanzheng，XU Junhui，LU Zhen，WANG Yazhen^*

Key Laboratory of Optoelectronic Chemical Materials and Devices，Ministry of Education，School of Chemical and Environmental Engineering，Jianghan University，Wuhan 430056，Hubei，China

Online:2018-12-28 Published:2018-11-29
Contact: WANG Yazhen

摘要/Abstract

摘要： 以六水合硝酸镍为金属源，以均苯三甲酸（BTC）为有机配体，通过一步水热法成功合成了一种镍基金属有机骨架（Ni-BTC MOFs）化合物，采用循环伏安、恒流充放电等技术对不同摩尔比下合成得到的Ni-BTC MOFs作为活动物质构建的超级电容器的电化学性能进行了测试，并用XRD和SEM对材料的结构和形貌进行了表征。考察了不同摩尔比的金属源和有机配体对Ni-BTC MOFs 的产量、晶型、形貌及比电容等的影响。实验结果表明，在反应温度为140 ℃，Ni∶BTC的摩尔比为1∶1时，将制备的Ni-BTC MOFs 作为超级电容器的电极活性材料，在1 A∕g电流密度下，充放电时间长达近784 s，比电容高达1 016. 3 F/g。在10 A/g电流密度下，循环950圈后比电容保持率为62. 1%。

关键词: 超级电容器, 金属有机骨架, 电极材料, 均苯三甲酸, 比电容

Abstract: In this paper，a kind of Ni- based metal- organic frameworks （Ni- BTC MOFs） was successfully synthesized based on the reaction of Ni（NO3）2 ·6H2O and 1，3，5-benzenetricarboxylic acid （BTC） by one- pot hydrothermal method. The electrochemical properties of Ni- BTC MOFs obtained under the different molar ratio of Ni∶BTC were investigated with cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge technique. Their structure and surface morphology were characterized with XRD and SEM. The experimental results showed that the discharge time was up to 784 s and the specific capacitance was 1 016. 3 F/g at a current density of 1 A/g，Ni-BTC MOFs synthesized at the Ni to BTC ratio of 1∶1，the reaction temperature of 140 ℃，while the prepared Ni-BTC MOFs was used as the supercapacitor electrode material. The specific capacitance retention rate was 62. 1% after 950 cycles at the current density of 10 A/g.

Key words: supercapacitors, metal-organic frameworks, electrode material, 1, 3, 5-benzenetricarboxylic acid, specific capacitance

中图分类号:

TB33
TM53

曹文杰，蔡俊，胡传正，徐俊晖，鲁珍，王亚珍. 不同摩尔比对镍基金属有机骨架材料的电容性能影响研究[J]. 江汉大学学报（自然科学版）, 2018, 46(6): 485-492.

CAO Wenjie，CAI Jun，HU Chuanzheng，XU Junhui，LU Zhen，WANG Yazhen. Effects of Different Molar Ratio on Capacitive Performances of Ni-Based Metal Organic Frameworks Materials[J]. Journal of Jianghan University(Natural Science Edition), 2018, 46(6): 485-492.

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Effects of Different Molar Ratio on Capacitive Performances of Ni-Based Metal Organic Frameworks Materials

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