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锂离子混合电容器兼具锂离子电池的高能量密度特性和超级电容器的高功率密度特性,是一种极具应用前景的新型储能器件.首先通过高温热解金属有机骨架(metal organic framework,MOF)前驱体的方法制备了MOF衍生的纳米多孔碳材料(碳化后的沸石咪唑酯骨架结构-8(carbonized zeolitic imidazolate framework-8,cZIF-8)),该材料具有高比表面积、较优异的孔隙率、良好的热稳定性和高导电性能.以电容型cZIF-8电极为正极,电池型钛酸锂(Li4Ti5O12,LTO)电极为负极,构筑一种新型的cZIF-8//LTO锂离子混合电容器.组装的设备最高能量密度达到44 W·h·kg-1,最高功率密度为5 387 W·kg-1,其能量密度明显高于cZIF-8//cZIF-8超级电容器(16.6 W·h·kg-1).更为重要的是,cZIF-8//LTO锂离子混合电容器具有较优异的循环性能,在2A·g-1的高电流密度下循环10 000次后容量保留率高达85.4%.这种基于MOFs材料的锂离子混合电容器能使电化学储能器件在不降低功率性能的情况下有效提升能量密度.
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上海大学学报(自然科学版)
ISSN: 1007-2861
CN: 31-1718/N
Year: 2020
Issue: 6
Volume: 26
Page: 963-971
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