纳米纤维材料,因其结构独特、质量轻、比表面积大等优势,受到众多高性能超级电容器（Supercapacitors,SCs）电极材料研究者的青睐。金属有机框架（MOFs）材料具有结构周期性、功能多样性、分级多孔等优点,为电极材料的电化学反应提供了充足的空间,并且可作为牺牲模板制备能量密度高的金属基化合物电极材料。静电纺丝技术可以高效、可控地制备出适用范围广泛的纳米级纤维,已在药物传送与释放、环保过滤膜、电池隔膜等方面表现了巨大的应用潜力。本课题以静电纺丝为技术依托,同时结合其他后处理方式,研制具有高储能、循环性能稳定的MOFs及衍生物纳米纤维电极材料。主要工作内容如下:1、以静电纺丝结合高温碳化处理制备的碳纳米纤维（CNFs）为基体,通过简单的水热合成法,在CNFs表面阵列生长二维导电MOFs（Ni-CAT）,制备出核壳CNF@Ni-CAT纳米纤维。将复合后的纳米纤维制备成电极并测试其超电性能:在0.5 A g-1的电流密度下表现出502.95 F g-1的比电容,经过5000次的循环后,初始电容的保留率为73%;由CNF@Ni-CAT与活性炭（AC）组装的非对称超级电容器件（ASC）,在功率密度为297.12 W kg-1的情况下,能量密度达到了18.67Wh kg-1。此外,CNF@Ni-CAT复合纳米纤维具有很高的机械柔韧性,在经过各种角度下的弯曲测试后,电化学性能并未发生显著改变,证明此复合纳米纤维在柔性器件领域具有很大的应用潜力。2、以静电纺丝聚合物-金属离子复合纳米纤维为软模板,采用溶剂法在纳米纤维表面原位生长沸石咪唑酯（ZIF）纳米颗粒,然后在空气中进行煅烧后处理,制备了金属氧化物中空管状纳米纤维材料（ZnO HTNs,Co3O4HTNs和ZnCo2O4HTNs）,这种材料展现了优异的储能性能和循环稳定性。以ZnCo2O4 HTNs为代表:将其用于SCs中正极时,在电流密度为0.5 A g-1时展现了181 C g-1的比容量,经过10000次循环测试后,容量保留率达到97.42%。另外,由ZnCo2O4HTNs和AC组装而成的ASC显示出稳定超高的循环稳定性,经过20000次循环测试,容量保留率为95.38%。经过分析,电极优异的循环稳定性与材料的中空管状结构有巨大的关系,该合成策略为中空管状纳米纤维结构或长寿命电极材料的研究提供了方向。综上所述,本课题致力于采用不同的合成策略,以MOFs及衍生物纳米纤维为研究对象,制备高性能、循环性能稳定的SCs电极材料。本课题的研究成果不仅证明了静电纺丝MOFs及衍生物纳米纤维电极材料在储能领域的研究潜力,也为长寿命超级电容器电极材料的研究提供了方向。