钴基金属有机框架-聚吡咯复合材料电化学性能研究

李毅; 杨亚杰

电子科技大学学报 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (02) : 184 -190.

李毅, 杨亚杰

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摘要

具有丰富多孔结构金属有机框架（MOF）在超级电容器领域拥有巨大潜力，但其固有的低导电性严重制约了其在电极材料方面的应用。通过将MOF晶粒嵌入至石墨烯（GE）的三维立体网络内部，并通过共轭聚合物聚吡咯（PPy）的长链结构，共同构筑起集3D分级多孔特性和高度稳定、高效导电性于一体的MOF/PPy/GE三元复合骨架。研究结果证实小比例掺杂PPy的钴（Co）基MOF能在三维网格中更加均匀地分散镶嵌，协同石墨烯纳米片层与导电性优异的PPy链段形成稳定的多级孔隙三维网络结构，有效缓解了石墨烯层间的堆砌效应。电化学性能测试数据显示，制备的复合电极材料显示了出色的电化学储能能力，比电容高达403.56 F/g，并在经过10 000圈循环测试后仍能保持高达98.25%的电容稳定性，体现了优良的超电容性能。