【摘 要】
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超级电容器由于具有功率密度高和循环寿命长等优点,是新一代绿色能源储能设备,而电极材料的开发对于新一代高性能超级电容器的研究具有关键性意义,是近年来超级电容器领域的研究热点。多酸基配位聚合物材料（POM-based coordination polymers,简称POMCPs）是一种兼具负电势窗口与高比电容的赝电容材料,有望成为性能优异的新型超级电容器电极材料。本文基于经典Keggin型硅钨酸,通过
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超级电容器由于具有功率密度高和循环寿命长等优点,是新一代绿色能源储能设备,而电极材料的开发对于新一代高性能超级电容器的研究具有关键性意义,是近年来超级电容器领域的研究热点。多酸基配位聚合物材料（POM-based coordination polymers,简称POMCPs）是一种兼具负电势窗口与高比电容的赝电容材料,有望成为性能优异的新型超级电容器电极材料。本文基于经典Keggin型硅钨酸,通过水热法制备出一种新型POMCPs:[Zn（itmb）3H2O][H2Si W12O40]·5H2O（化合物1）。化合物1成功的将母体多酸丰富的氧化还原反应和晶态材料结构稳定的优点相结合,其修饰的玻碳电极在电流密度为5 A g-1时,比电容值达到478.3 F g-1。为了提升POMCPs电极材料的导电性能,本文采用超声波处理将POMCPs与MXene材料Ti3C2Tx复合,通过调变材料质量比制备出五种新型的1@Ti3C2Tx电极材料,即1@Ti3C2Tx-1、1@Ti3C2Tx-2、1@Ti3C2Tx-3、1@Ti3C2Tx-4和1@Ti3C2Tx-5,其修饰的玻碳电极在电流密度为5 A g-1时的比电容值分别达到597.1、832.1、1480.1、1206.7和815.7 F g-1,相比于众多已报道的POMCPs基电极材料有较大的电容提升。此外,研磨分散后的化合物1作为Ti3C2Tx材料的层间间隔和支撑,在提高POMCPs电导率和循环稳定性的同时,有效防止了MXene的层间自堆积。利用氧化还原反应活性高的POMCPs材料与导电能力较强的MXene材料之间的协同作用,其混合材料展现出非常优异的储电性能。本文中对1@Ti3C2Tx电极材料的制备与电化学性能的研究,为新型高性能超级电容器电极材料的发展和应用提供重要的实验依据。
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