一种基于二维钴基配位聚合物[KCo(pa)(OH)]n的高容量超级电容器电极材料
A two-dimensional Co-based coordination polymer [KCo(pa)(OH)]n as the electrode material of supercapacitors with higher-capacity
作者单位E-mail
苏莉鑫 常州大学石油化工学院, 江苏省精细石油化工重点实验室, 常州 213164  
王先梅 常州大学石油化工学院, 江苏省精细石油化工重点实验室, 常州 213164  
姜清艳 常州大学石油化工学院, 江苏省精细石油化工重点实验室, 常州 213164  
张慧敏 常州大学石油化工学院, 江苏省精细石油化工重点实验室, 常州 213164  
陆逸雯 常州大学石油化工学院, 江苏省精细石油化工重点实验室, 常州 213164  
刘琦 常州大学石油化工学院, 江苏省精细石油化工重点实验室, 常州 213164 liuqi62@163.com,liuqi@cczu.edu.cn 
摘要: 采用溶剂热反应合成了一种二维钴基配位聚合物[KCo (pa)(OH)]n(Co-pa,H2pa=邻苯二甲酸),并对其进行了红外光谱、热重分析、粉末X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜和氮气吸附-脱附等温线表征。当Co-pa作为超级电容器电极材料时,Co-pa电极展示了较高的放电比容量、较好的循环稳定性和倍率性能。在1和10 A·g-1电流密度下,其比电容分别为910和400F·g-1。在2 A·g-1下循环2 000次后,其电容保持率为81.2%。较好的赝电容性能与Co-pa的小尺寸纳米棒形貌、Co-pa包含的钴离子、邻苯二甲酸根阴离子及层状结构有关。
关键词: 配位聚合物    电极材料  电化学性能  超级电容器
基金项目: 国家自然科学基金(No.21975034)资助。
Abstract: A two-dimensional cobalt-based coordination polymer ([KCo(pa)(OH)]n, Co-pa, H2pa=phthalic acid) was synthesized by a simple solvothermal reaction of Co(Ac)2·4H2O and phthalic acid, and characterized by FT-IR spectrum, thermogravimetric analysis, powder X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectrum, scanning electron microscope, and N2 adsorption-desorption isotherm. When Co-pa was used as the electrode material for supercapacitors, the Co-pa electrode presented a higher specific capacitance, better rate performance, and cycle stability. At the current densities of 1 and 10 A·g-1, the specific capacitances were 910 and 400 F·g-1, respectively. After 2 000 cycles at 2 A·g-1, the capacitance retention remains 81%. The better pseudo-capacitance performance is attributed to Co-pa nanorods with small size, Co(Ⅱ) ions included in Co-pa, phthalate anions, and their layered structure.
Keywords: coordination polymers  cobalt  electrode materials  electrochemical performances  supercapacitor
投稿时间:2023-01-16 修订日期:2023-05-08
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苏莉鑫,王先梅,姜清艳,张慧敏,陆逸雯,刘琦.一种基于二维钴基配位聚合物[KCo(pa)(OH)]n的高容量超级电容器电极材料[J].无机化学学报,2023,39(8):1481-1488.
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