籍文娟 王 丹 王国娇 孙秀玲 付云龙

(山西师范大学化学与材料科学学院，磁性分子与磁信息材料重点实验室，太原 030006)

0 引 言

超级电容器(SCs)是一种新型、清洁、高效的电能转换和储存设备[1⁃3]，具有小巧轻便、功率密度高[4⁃5]、充电速度快[6⁃7]、循环寿命长[8⁃9]、成本低[10]的优点。近年来，以金属有机框架材料(MOFs)作为前驱体制备多种电极材料的研究已经备受关注。MOFs具有大的比表面积[11⁃13]、可调的孔隙结构、一体化的氧化还原金属中心，这使其表现出很好的电化学活性，成为电化学储能领域的明星材料[14⁃19]。但是，MOFs本身具有导电性和稳定性较差的缺点，限制了其在超级电容器方面的应用[20⁃21]。

目前，将MOFs进行碳化或与其他材料复合是优化其电化学性能的主要方法。将MOFs碳化得到的金属氧化物或多孔碳直接作为电极材料时循环稳定性较好，但比电容较低，例如基于HKUST⁃1[22]、MOF⁃505[23]和 Al⁃PCP[24]为前驱体的碳化材料中，以Al⁃PCP为前驱体的碳材料在100 mA·g-1电流密度下比电容为 232.8 F·g-1[24]。聚苯胺[25]、石墨烯[26]与MOFs复合也可优化MOFs的导电性，而氧化石墨烯(GO)作为一种很好的候选复合材料具有以下优点：首先，GO的2D薄层两侧存在羟基、羧基、羰基、环氧等含氧官能团，可以吸引金属离子，更容易实现与MOFs的复合[27⁃28]。其次，GO能增加MOFs内的分散力，影响 MOFs的结晶[29⁃30]，进而调控 MOFs的结构、形态和晶体的尺寸[31⁃32]。最后，GO与MOFs存在协同作用，复合后的材料同时表现出双电层和赝电容特性，增大离子扩散速率，减小电阻，使复合材料表现出比复合前更好的电化学性能[33⁃34]。

首先，我们选择具有较好稳定性的高核和高连接的Zn⁃MOF为结构模型[35]，引入具有氧化还原活性的Co和Ni金属，合成系列同构的Co⁃MOF、Ni⁃MOF，进而调控电极材料的电化学性能。……