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由于能源枯竭和环境污染问题日益严重,以及电子设备的迅猛发展,亟需发展高性能的储能元件。超级电容器以其高功率密度、快速充放电能力及优异的循环稳定性在新型储能元件的研究中备受关注,但超级电容器能量密度有限是其面临的主要挑战。本文通过对CoFe普鲁士蓝材料(CoFePBA)进行修饰,包括引入外部高性能材料构建MOF基复合材料提高材料比电容,以及通过离子交换法将含钴沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF-67为模板转化为多层次CoFe普鲁士蓝材料(CoFePBA),提高工作电位窗口。合成的复合材料在超级电容器中应用前景广泛,同时提供了一种可推广的研究思路,主要研究内容如下:1.通过植酸(PA)的配位作用促使苯胺(ANI)在立方结构的CoFePBA表面发生聚合反应,形成了具有核-壳结构的CoFePBA@PANI复合材料,对复合材料分别进行结构表征及电化学性能测试,系统地研究了不同变量对CoFePBA@PANI复合材料电化学性能的影响,CoFePBA@PANI复合材料在0.5 mol/L Na2SO4和H2SO4的混合酸性介质中,在1 A g-1电流密度下,比电容值达到401.2 F g-1,电流密度增大至10 A g-1时,比电容仍能保持在367.3 F g-1。另外通过电化学计算出赝电容和双电层储能比例,从而进一步揭示复合材料的储能机理。2.以ZIF-67为模板,分步转化合成多层次的Co普鲁士蓝材料(CoFePBA),使用XRD、FT-IR、XPS、SEM分析表征样品的结构形貌及元素组成,证明成功转化合成了CoFePBA材料,利用循环伏安法(CV)、恒电流充放电法以及交流阻抗法(EIS)对样品的电化学性能进行了考察,转化合成的CoFePBA在0.5 mol/L Na2SO4的中性介质中,在1 A g-1电流密度下,比电容值达到220.5 F g-1,电流密度增大至10 A g-1时,比电容仍能保持在187.5 F g-1。通过与活性炭负极材料组装成混合超级电容器,在水系电解液中工作电压窗口高达2.0 V,在797 W kg-1的功率密度下提供高达39.8 Wh kg-1的能量密度。3.将ZIF-67与MnO2纳米片复合,制备MnO2@ZIF-67复合材料,用亚铁氰化钾进一步处理MnO2@ZIF-67,得到MnO2@CoFePBA复合材料,对复合材料分别进行结构表征及电化学性能测试,系统地研究了不同变量对MnO2@CoFePBA复合材料电化学性能的影响,添加PVP的MnO2@CoFePBA的在1 A g-1的电流密度下比电容高达291.2F g-1。