铜离子掺杂钒基配位聚合物的制备及其超级电容器性能

摘要：

通过两步微波和离子交换的方法得到一种直径约为1.5 μm的微球形貌铜离子掺杂钒基配位聚合物(V-Cu-HHTP).聚合物中部分取代的Cu2+提高了配位聚合物的导电性和结构稳定性,并提供V、Cu的协同效应,在用于超级电容器电极材料时表现出良好的电化学性能.在1 A·g-1的电流密度下,V-Cu-HHTP表现出287 F·g-1的比容量,在10 A·g-1的大电流密度下循环3 000圈后,V-Cu-HHTP的电容保持率仍有98.6％,比相同测试条件下未掺杂的V-HHTP电极表现优异(比容量为227 F·g-1,电容保持率为94.2％).选取V-Cu-HHTP作为正极,活性炭(activated carbon,AC)作为负极,组装非对称超级电容器V-Cu-HHTP//AC,电压窗口达到1.6 V.V-Cu-HHTP//AC在功率密度为795.0 W·Kg-1 时,最大能量密度为44.1 Wh·Kg-1,优于许多钒基超级电容器.优异的电化学性能归因于:双金属配位聚合物的设计为体系提供了优异的协同效应,提高了结构稳定性;Cu离子掺杂提高了导电性;V-Cu-HHTP的多孔特征为体系暴露更多活性位点,提供优异的双电层电容特性.

关键词：超级电容器、配位聚合物、钒基电极、铜离子掺杂、协同效应

所属期刊栏目：28

分类号：O69(应用化学)

资助基金：国家自然科学基金;上海市教委晨光计划资助项目;青年东方学者岗位计划资助项目

在线出版日期：2022-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：67-79