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金属有机骨架化合物(MOFs)是一种具有网状结构的多孔材料,具有丰富的氧化还原活性位点,这些特性决定它具有极大的理论电化学容量。但是MOFs自身导电性、稳定性差制约了它在储能领域的应用。本文在获得稳定的MOFs材料(NiBTC)的基础上,采用复合导电聚合物的方式来改善MOFs的导电性,从而为MOFs应用于电化学储能材料提供实验和理论参考。主要研究工作如下:(1)通过水热法可控制备Ni-BTC材料,研究了水热反应时间等工艺参数对制备的Ni-BTC性能的影响。研究结果表明,随水热时间的增加,获得的Ni-BTC的比容量在18 h最大。扫描电镜(SEM)、吸附等温(BET)表征结果表明,水热反应过程中,首先生成大量的Ni-BTC颗粒,然后随着水热时间继续增加,Ni-BTC主体结构会发生坍塌。电化学研究表明,水热18 h制备的Ni-BTC比容量为677.59F/g(1A/g),库伦效率为82%。进一步研究发现,环境湿度对Ni-BTC的电化学稳定性有一定影响,EDS、XRD测试表明水分子吸附于Ni-BTC的表面,造成材料比表面积下降,容量降低到410 F/g(1 A/g),倍率性能及库伦效率均有一定程度的下降。(2)为了改善Ni-BTC的环境稳定性,在水热制备过程中,加入疏水性材料2,2-二甲基-4,4-联吡啶作为添加剂,得到改性后的Ni-BTC。通过对改性后的Ni-BTC进行红外、XRD表征,发现疏水性基团已经成功引入Ni-BTC。EDS、XRD、BET表征发现,Ni-BTC的分子结构、元素组成和比表面积随着放置时间延长没有发生明显变化。这说明在改性后,Ni-BTC的分子结构变得稳定。电化学测试表明,改性的Ni-BTC比容量为505.92 F/g,库伦效率为82%。引入的疏水性材料使Ni-BTC的比容量有一定程度的下降,同时疏水性材料的绝缘性使得电极材料的等效串联电阻(ESR)略有增加。(3)为了改善Ni-BTC的导电性,将改性前后的Ni-BTC分别与导电聚合物聚3,4乙烯二氧噻吩(PEDOT)做复合。由于复合选取的反应物是3,4乙烯二氧噻吩单体(EDOT)、氧化剂和Ni-BTC,所以通过控制3,4乙烯二氧噻吩单体(EDOT)单体与Ni-BTC的摩尔比,可以探究PEDOT与Ni-BTC(改性Ni-BTC)复合比例对复合产物电化学性能的影响。SEM、FTIR测试结果表明PEDOT与NiBTC成功复合。电化学测试表明,随着Ni-BTC与PEDOT复合比例的增加,复合材料电化学容量先增加后减少,当Ni-BTC与PEDOT的摩尔比接近2:1时,NiBTC@PEDOT的比容量为744.33 F/g,库伦效率为83%。改性Ni-BTC@PEDOT的比容量为550.41 F/g,库伦效率为83%。进一步将复合材料作为电极活性材料,组装了对称性超级电容器,研究结果表明器件的储能特性和稳定性良好。