王丕涛, 武丽丽, 陈鑫国, 张建强, 雒和明

(兰州理工大学 石油化工学院, 甘肃 兰州 730050)

超级电容器作为环境友好型储能装置，因其具有功率密度高、循环寿命长、安全性高等特点[1-3]，在各种应用领域都具有较强的吸引力.但较低的能量密度，制约了其进一步应用.电极材料被认为是超级电容器的核心部件，决定了超级电容器的综合性能.选择合适的电极材料可大幅提高超级电容器的能量密度[4].多孔炭由于具有较高的比表面积，较低的相对密度，可控的多孔结构和良好的机械稳定性等特点[5]，是使用最广泛的超级电容器电极.

金属有机框架材料(MOFs)是由无机金属离子或离子簇与有机配体由配位键链接而成的一类多孔晶体骨架材料[6]，被广泛应用于气体储存[7]、吸附[8]、能量转换[9]等方面.以MOFs为前驱体经过炭化制备的多孔炭，能够复制、保持MOFs原有的孔道结构.因此，可以通过定向合成具有特定孔隙结构的前驱体，以控制目标炭材料的孔道结构，从而提高超级电容器储能性能.Yan等[10]将Al基MOF(Al-PCP)前驱体直接炭化制备了多孔炭，该衍生多孔炭在电流密度为0.1 A·g-1表现出232.8 F·g-1的比电容.Yi等[11]通过铝基MOF(DUT-5)炭化制备二维纳米结构多孔炭纳米片(CNs)，以6 mol KOH为电解液实验，在0.25 A·g-1时其比电容为119 F·g-1.

金属有机框架[Zn3(bpdc)3(bpy)]·2DMF·4H2O稳定的骨架结构和良好的孔隙特征，使其在气体吸附等方面表现出良好的储气性能[12].本文采用水热法合成了[Zn3(bpdc)3(bpy)]·2DMF·4H2O，以其为炭前驱体，在惰性气氛中直接炭化、KOH化学活化得到多孔炭材料.表征……