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摘要金属有机骨架化合物（MOF），与含有活性金属离子或原子簇的结构的高比表面积的新型多孔材料，这明显的特征，使得它已成为一种高性能超级电容器的电极材料的潜力。本论文以溶剂热法制备了Ni基MOF电极材料以及探索了Ni-MOF与氧化石墨烯（GO）的复合构筑，通过XRD，SEM等手段进行结构表征，并在水系电解液中，以循环伏安法，表征恒流充放电循环寿命和电化学。结果表明：经160℃合成的Ni基MOF的电化学性能最优，0.5Ag-1下的比电容值达到了1500Fg-1，同时再经过1000次循环后，超过90%的性能依然被保留下来。而160℃复合构筑的Ni基MOF,在0.5Ag-1下比电容值也达到了1600Fg-1，说明Ni-MOF与GO达到了预期的复合目的，且性能也有了大幅的提升。30807
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毕业论文关键词： 超级电容器；储能；MOF；氧化石墨烯；电化学性能
Abstract
The metal organic framework compounds (MOF) as a new porous materials with high specific surface area,which containing the active metal ion or atom clusters in the structure, this remarkable feature make it become a high performance supercapacitor electrode material . In this paper, Ni-based MOF electrode material was prepared by the thermal solvent methods and Exploring the Ni-MOF and graphene oxide (GO) compound construction, it’s structure characterized by XRD, SEM and other ways, and in an aqueous electrolyte, characterized by Cyclic voltammetry, constant current charge-discharge, cycle life and other means of electrochemical characterization.The electrochemical performance of Ni-based MOF is the best at 160 ℃ .capacitance of 1501Fg-1 can be achieved at rates of 0.5 A g-1,At the same time, over 90% performance was retained after 1000 cycles.And capacitance of 1187Fg-1 can be achieved at rates of 0.5 A g-1 with the Ni-based MOF compound GO at 120℃，it described that Ni-based MOF compound GO has achieve the desired purpose , and the performance has also been significantly improved.
Key words:Super capacitors, energy storage, MOF, GO, electrochemical performance
目 录
1 绪论 1
1.1超级电容器的研究进展 1
1.1.1 超级电容器的简介 1
1.1.2 超级电容器的分类 2
1.1.3超级电容器的材料 3
1.2 MOF作为超级电容器电极材料的研究进展 4
1.2.1 MOF的简介 4
1.2.2 MOF的结构 5
1.3 MOF修饰石墨烯复合超级电容器材料 5
1.3.1 石墨烯的简介 5
1.3.2 石墨烯制备方法 6
1.3.3 石墨烯的应用 6
1.4 选题的思路 7
2 实验部分 9
2.1 实验原料及实验仪器设备 9
2.2 实验过程 10
2.2.1 溶剂热法合成Ni-MOF 10
2.2.3 Hummers合成石墨烯 11
2.2.4实验电极的制备 11
2.3 实验手段 12
2.3.1 X射线衍射测试 12
2.3.2 扫描电镜与透射电镜观察 12
2.3.3 FT-IR测试 13
2.3.4 TG-DSC测试 13
2.3.5 电化学性能测试（循环伏安法） 13
3 结果与讨论 14
3.1 Ni-MOF的合成及表征 14
3.1.1 Ni-MOF的结构表征 14
3.1.2 Ni-MOF的FT-IR分析 15
3.1.3 热稳定性分析 16
3.1.3形貌分析 17
3.1.5 Ni-MOF的电化学性能分析 18
图3.7 Ni-MOF在不同温度下的CV曲线 19
3.2 RGO的合成及表征 22
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