南京郵電大學黃維院士、趙強教授團隊:導電Ni3(HITP)2 MOFs薄膜...

隨著科技的進步和智能終端的快速發展，高度集成化和智能化的柔性透明電子產品迫切需要開發出與其高度兼容且具有高儲能性質的柔性透明儲能器件。超級電容器因具有高功率密度、大電流快速充放電、長使用壽命等優點成為國際研究熱點。但是，在快速充放電過程中，由於柔性透明電極缺乏低擴散電阻和豐富的活性位點，保持高倍率性能仍是目前研究中面臨的重要挑戰。為了解決這一問題，開發具有高導電性和高表面積的多孔活性材料具有重要意義。

近日，南京郵電大學黃維院士、趙強教授研究團隊在利用導電Ni3(HITP)2 MOFs薄膜電極實現高倍率性能的柔性透明超級電容器方面取得了突破性進展。在此研究中，團隊研究成員首先採用Langmuir-Sch fer膜技術製備了具有高密度氧化還原活性位點的π-d共軛Ni3(HITP)2MOFs導電薄膜，並將其用作電極材料，實現了高性能柔性透明電極的構建。當光學透光率為78.4%時，Ni3(HITP)2電極的片電阻為51.3 Ω sq-1。當電流密度為5 μA cm-2時，Ni3(HITP)2電極的面積電容值達1.63 mF cm-2。對應的柔性透明全固態對稱超級電容器在電流密度為10 μA cm-2時，面積電容值為1.35 mF cm-2。當電流密度提高至120 μA cm-2時，電容保持率達65.8%。非對稱Ni3(HITP)2//PEDOT:PSS超級電容器的光學透光率為61%，當電流密度為3 μA cm-2時，其面積電容值為1.06 mF cm-2；當電流密度提高至50倍時，電容保有率為77.4%。Ni3(HITP)2薄膜具有的高導電性、短取向孔和大比表面積等特點，促使Ni3(HITP)2電極具有低擴散電阻和高離子可及性的協同優勢，進而表現出高倍率性能。

圖1. 通過Langmuir-Sch fer方法製備Ni3(HITP)2電極的示意圖

圖2. 柔性透明Ni3(HITP)2對稱超級電容器的製備及儲能機理示意圖

圖3.柔性透明Ni3(HITP)2對稱超級電容器的電化學性能

相關成果以「Conductive Ni3(HITP)2 MOFs Thin Films for Flexible Transparent Supercapacitors with High Rate Capability」為題，於Science Bulletin在線發表。

文獻連結：

Weiwei Zhao, Tiantian Chen, Weikang Wang, Beibei Jin, Jiali Peng, Shuaihang Bi, Mengyue Jiang, Shujuan Liu, Qiang Zhao,* and Wei Huang*, Conductive Ni3(HITP)2 MOFs Thin Films for Flexible Transparent Supercapacitors with High Rate Capability（Sci. Bull., 2020, https://doi.org/10.1016/j.scib.2020.06.027）

來源：高分子科學前沿

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