羧酸类过渡金属配合物作为超级电容器电极材料的研究

来源 :常州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hyh900
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着社会经济的发展,清洁能源越来越受到大家的关注。超级电容器是一种新型绿色环保的储能器件,具有高功率密度、长循环寿命的优点。它的性能与电极材料和电解液有着密切的关系,因此研究出好的电极材料是至关重要的。金属配合物作为电极材料近来开始受到关注。羧酸类金属配合物是由过渡金属离子和有机羧酸配体连接而形成的网状骨架结构配合物。羧酸配体是含氧的配体,配位能力强、配位方式灵活多样,与金属离子配位时,容易组装出具有特殊功能和新颖结构的配位聚合物。  本论文以四氟对苯二甲酸(H2tfbdc),1-羧甲基-5-甲基-1H-吡唑-4-羧酸(H2L)和3,5-二甲基-1-羧甲基-4-吡唑甲酸(H2cmdpca)为主要配体,在辅助配体存在下,成功合成了一系列的过渡金属配合物,并将其作为超级电容器电极材料,进行了物理表征和电化学性能表征。此外,还考察了对苯二甲酸和四氟对苯二甲酸作为超级电容器电极材料的电化学性能。  本文主要通过XRD、TEM、SEM和FT-IR对制备出的电极材料进行物理性能表征;在水系电解液中,采用循环伏安(CV),恒流充放电,交流阻抗(EIS),循环寿命测试等对电极材料进行电化学性能表征。主要工作包括以下几个方面:  1.以四氟对苯二甲酸为主配体,合成了一种层状金属钴配合物{[Co(Hmt)(tfbdc)(H2O)2]·(H2O)2}n(Co-LMOF)和一种具有三维超分子结构的钴配合物{[Co(Hmt)2(tfbdc)(H2O)2]·(H2tfbdc)·(EtOH)2}n(Co-HT),并对其进行了结构表征,考察其在两种水系电解液中的电化学性能。结果表明,在1M KOH中,电流密度为2A·g-1时,Co-LMOF的比电容达到1980 F·g-1,循环2000次后,比电容保持94.3%;Co-HT的比电容达到960 F·g-1,循环2000次后,比电容保持93.2%;在1M LiOH中,循环2000次后,Co-LMOF和Co-HT的比电容分别保持94.7%和90.7%。  2.以四氟对苯二甲酸为主配体,与金属铜和锰离子分别作用,合成了[Cu(Hmt)(tfbdc)(H2O)](Cu-HT)和[Mn(tfbdc)(4,4’-bpy)(H2O)2](Mn-LMOF)两种配合物,并对其进行了结构表征,考察其在两种水系电解液中的电化学性能。结果表明,在1M KOH中,电流密度为2A·g-1时,Cu-HT的比电容达到950 F·g-1,循环2000次后,比电容保持88.3%;Mn-LMOF的比电容达到886 F·g-1,2000次后,比电容保持92.6%;在1M LiOH中,循环2000次后,Cu-HT和Mn-LMOF的比电容分别保持91.7%和94.6%。  3.利用1-羧甲基-5-甲基-1H-吡唑-4-羧酸(H2L)和3,5-二甲基-1-羧甲基-4-吡唑甲酸(H2cmdpca)为主配体,分别与金属钴离子作用,合成了[Co(HL)2(H2O)2](Co-HH)和[Co(4,4′-bpy)(Hcmdpca)2(H2O)3]·2 H2O(Co-bH)两种配合物,并对其进行了结构表征和电化学性能测试。结果表明,1M KOH中,循环2000次后,Co-HH和Co-bH的比电容分别保持93.8%和96.5%。  4.首次考察了两种小的有机化合物对苯二甲酸(H2bdc)和四氟对苯二甲酸(H2tfbdc)作为超级电容器电极材料的电化学性能。结果表明,在1M LiOH中,H2bdc具有较高的比容量和较好的循环稳定性,2000次的循环之后,比电容保持率94.4%;而在1M KOH中,H2tfbdc具有较高的比容量和较好的循环稳定性,2000次的循环之后,比电容保持率为92.1%。
其他文献
此珠色泽明亮,质地油润,器形周正,比例协调。一尊佛像位于正中,周边满布莲花纹饰,庄严而神秘。 This bright pearl color, texture, oil, Zhou shape weeks, the proportion
石墨烯是sp2杂化碳环的二维碳原子层,是世界上最薄的材料。石墨烯具有良好的机械性、光学、热学以及电学特性,如具有反常的量子霍尔效应,高杨氏模量,高比表面积和高导热率等。由
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
网络新闻的发布方式经历了传统新闻发布形式的继承与发展--“拉新闻”方式:商业利益的主动出击--“推新闻”方式;从边缘走向主流的另类发布--“自媒体”方式.
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
近年来,各向异性导电胶(ACA)作为一种新型的可用于微电子组件制造工艺中的连接材料,以其具有柔性连接、低温键合、低污染、低成本、适合于高密度、极细间距的封装连接可取代传
三月中旬,老家来电话,说徐爷自沪上平安归来。我久悬的心终于可以平复下来。月初,他给我电话,说他应邀到上海开个人书画展。我不好劝阻,暗暗担心他的身体,能否经得起两千多里
复合材料的使用也已经在人类社会生活中扮演者越来越重要的角色,从人们的日常生活用具到登月飞船,到处都有各种各样的复合材料在发挥着不可替代的作用。但是,目前所使用的复合材
在见到龙四奶之前,所谓的“低到尘埃里,然后开出花来”,或者“躺在阴沟里,依然仰望晨星”,只不过是一句形容罢了。  去看龙四奶的路上已经听小西说了些她的奇闻八卦,说她很大年纪,老伴儿死了,孩子也死了,这么一个孤寡老人,不肯住福利院,非要住路边的一个窝棚;说她就喜欢些花里胡哨的东西,拿些花哨的破烂把自己的窝棚堆得满满当当,还管窝棚叫作“北京花园”;说她的宠物是一只大白鹅,名叫和大鹅;说她的窝棚很脏很臭
期刊
近二十年间,零维、一维到多维结构的功能配合物的研究已引起人们的广泛兴趣。在Nature,Science,J.Am.Chem.Soc.和Angew.Chem.Int.Ed等杂志上报道这类化合物研究的文章一年比一年