一种多羰基氮杂环镍基配位聚合物的合成及其超电容性能

宋秀停, 高葛祥, 姜清艳, 张慧敏, 陆逸雯, 刘琦

doi:10.16026/j.cnki.iea.2024010081

离子交换与吸附 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (01) : 81 -90. DOI: 10.16026/j.cnki.iea.2024010081

一种多羰基氮杂环镍基配位聚合物的合成及其超电容性能

宋秀停, 高葛祥, 姜清艳, 张慧敏, 陆逸雯, 刘琦

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摘要

过渡金属配位聚合物的结构中包含具有氧化-还原活性的过渡金属离子或原子簇，还可以包含具有氧化-还原活性的有机配体，这些特征使其具有作为高性能超级电容器电极材料的应用潜力。本文通过简单的溶剂热反应合成了一种镍基配位聚合物Ni-PAD (PAD=N,N′-二（1,2,4-三唑基）均苯四甲酰二亚胺)，并首次研究了它作为超级电容器的电极材料的性能。研究结果表明：三电极体系下，Ni-PAD电极展示了高的放电比容量，较高的倍率性能和较好的循环稳定性。在1 A·g^-1电流密度下和1M KOH溶液中，其比电容最大可达1145 F·g^-1。在2 A·g^-1的电流密度下，循环1000次以后的电容保持率为43%。在1 A·g^-1下，由Ni-PAD和还原性氧化石墨烯（rGO）构筑的不对称超级电容器的能量密度和功率密度分别为28.13 Wh·kg^-1和0.76 kW·kg^-1。良好的超电容性能与Ni-PAD结构中含有氧化-还原活性的镍离子和配体，以及小尺寸的纳微米粒子有关。