用于高性能超级电容器的金属有机骨架衍生Co(OH)_(2)/C-N@GP纳米复合材料

作     者：何应 张宇 何清 刘辉 李亮 HE Ying;ZHANG Yu;HE Qing;LIU Hui;LI Liang

作者机构：武汉工程大学材料科学与工程学院武汉430205 

出 版 物：《无机化学学报》 (Chinese Journal of Inorganic Chemistry)

年 卷 期：2023年第39卷第12期

页      面：2432-2440页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：湖北省教育厅科学研究计划项目(No.D20181507) 武汉工程大学科学研究基金项目(No.K201509,K201805)资助。 

主　　题：金属有机骨架 石墨烯 氢氧化钴 纳米复合材料 超级电容器 

摘      要：本文报道一种制备β-Co(OH)_(2)/氮掺杂碳石墨烯纳米复合材料(Co(OH)_(2)/C-N@GP)的方法。首先,我们通过在含羧基的聚苯乙烯(PS)乙醇分散体中使Co(NO_(3))2·6H_(2)O与2-甲基咪唑反应,合成了ZIF-67/聚苯乙烯的复合材料。然后将ZIF-67/聚苯乙烯复合材料高温碳化,同时与硫代乙酰胺和石墨烯反应生成Co(SO_(4))_(2)/C-N@GP。最后,Co(SO_(4))_(2)/C-N@GP在KOH水溶液中浸泡以获得Co(OH)_(2)/C-N@GP纳米复合材料。所制备的Co(OH)_(2)/C-N@GP的扫描电镜图显示尺寸为10~20 nm的Co(OH)_(2)很好地分散在石墨烯上。电化学分析表明Co(OH)_(2)/C-N作为超级电容器的电极材料表现出典型的法拉第电荷转移行为,并且当石墨烯存在时,其比电容可显著增强。在2 mol·L^(-1)KOH中,Co(OH)_(2)/C-N@GP在2 A·g^(-1)下表现出985.4 F·g^(-1)的高比电容,1000次循环后的比电容保持率为76.6%。