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随着人类对可持续和可再生能源的需求日益增加,超级电容器作为一种新型储能器件进入了人们的视野。超级电容器具有比电池更高的功率密度,比传统电容器具有更高的比电容和能量密度、循环寿命长、可逆性高以及对环境无污染等优点。研究和探索新型的高性能的超级电容器电极材料是化学材料和环境领域的研究热点。本论文提出新型多孔碳-金属有机框架复合物的制备研究,并研究其电容性能,以期为发展兼有高容量、优异循环性与倍率性能的电极材料提供新的思路。主要开展的工作如下:(1)开展了多孔碳的制备及电容性能研究。以糖类物质为碳源,以发泡法制备高比表面积的多孔碳,研究多巴胺诱导、升温方式以及三聚氰胺掺杂等因素对多孔碳形貌、元素组成、结构、比表面积和电导率的影响,并研究其电化学电容性能。研究发现适量添加多巴胺会影响葡萄糖的缩合和聚合,可以更好地与铵盐分解相匹配。随着多巴胺含量的增加,多孔碳的比表面积(SSA)先增加后减小。用5%多巴胺产生的多孔碳的SSA的最大值可达到2621 m2/g,并显示出最大的电化学性能,比电容达到96.7 F/g,在10 A/g的高电流密度下,电容保持率达到80%并且具有良好的循环性能。有恒温过程的升温方式和三聚氰胺掺杂能有效提高多孔碳的石墨化程度和电导率。(2)开展了多孔碳-金属有机框架复合物的制备及电容性能研究。选择两种Ni类MOFs为研究对象,利用直接水热法使金属有机框架晶体在多孔碳的孔道中生长,从而得到多孔碳-金属有机框架复合物。研究发现在多孔碳中成功生长出了Ni3(HCOOH)6、Ni-BDC这两种金属有机框架化合物。实验结果表明多孔碳-Ni3(HCOOH)6复合物电容性能优于多孔碳-Ni-BDC复合物。在40 mmol的Ni3(HCOOH)6前驱体溶液浓度下,得到了比电容313.81 F/g的复合物。在10 mmol的Ni3(HCOOH)6前驱体溶液浓度下,得到了电导率57.15 S/m的复合物。证明了通过控制金属有机框架化合物的种类前驱体溶液浓度可以调节复合物的比表面积、比电容等性能。相比多孔碳,复合物具有了有更高的比电容和导电率。