下 ,循环 50 圈后,比容量为 393 mAh·g-1[19]。
(4)铜基氧化物电极材料
铜的氧化物 主要是 Cu2O 和 CuO , 理论比容 量值分别为 375 mAh · g-1 和 674mAh·g-1。铜氧化物同样面临着倍率性能和循环性能差等缺点。目前,对此材料 进行了一系列的改性。Wu 等人基于 MOF 为模板,合成了中空正八面体的 CuO 纳米 材料,而且在 100 mA·g-1 的电流密度下,循环 100 圈以后,比容量为 470 mAh·g-1。 Hu 等人同样以 MOF 为模板,合成了空心多面体的 CuO/Cu2O 复合材料,而且测试 了其电化学性能,循环 250 圈以后,在 10 C 的电流密度下,比容量高达到 740 mAh·g-1[20]。
(5)TCNQ
在 20 世纪 90 年代中后期的时候,人们发现 TCNQ 能够被应用到电容方面,这 一发现代表着电解电容技术有了新的突破。TCNQ 是一种有机超导体,所以我们将 使用了 TCNQ 的电容器叫做有机超导电容,这一类的代表就是早期的三洋产品 OSCON。TCNQ 在电容中的应用使电解电容的工作频率从 20 KHZ 直接跳到 1 MHZ, 它可以代替陶瓷电容在许多领域上的应用。当我们发现 TCNQ 的时候,我们就不能 把电解电容器按照阴极阳极来划分了,因为在阳极材料使用铝的时候,我们在阴极 材料中加入 TCNQ,这样制备出来的超级电容器也比传统的电容器要好用的多。然 而为什么 TCNQ 有如此神奇的功效,原因是虽然 TCNQ 的导电方式与传统的陶瓷是 一样的,都是电子导电,但是 TCNQ 得导电率有 1 S·cm-1,它是电解液导电率的 100
倍,是二氧化锰导电率的 10 倍[21]。 我们一般都会在有机超导电容器的阴极材料中加入 TCNQ,因为这样可以提高
它的性能,因为 TCNQ 获取方便,并且很便宜。TCNQ 的一个缺点就是它的热阻性 能不好,它的溶解温度只有 230-240 ℃[22],所以我们在有机超导体电容的制造工艺 中很少用到 SMT 贴片,因为无法通过回流焊工艺,因此我们在市场上能够买到的有 机超导电容基本都是插件式安装的。TCNQ 的另外一个缺点就是对环境的污染比较 大,TCNQ 是一种氰化物,在高温的状态下 TCNQ 就会挥发出氰气,对环境与人体 造成伤害,因此它在生产和使用的过程中会有限制。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-
1。3。3 MOF 超级电容器
MOF 是一种多孔骨架材料由有机配体和金属盐及金属簇构成的。MOF 及其衍生 物在气体储能、碳氢化合物的储存、药物传输、催化、半导体等方面应用广泛。近 几年,金属有机框架在可控的条件下合成功能无机材料已经越来越普遍。例如,liu 和他 的同事首次报道了由锌基 MOF 合成多孔的碳并且应用在了超级电容器上。Jung 等人 通过热分解金属有机框架(MOF)获得了 ZnO 中空纳米结构材料。金属有机框架衍生 的 Fe2O3-TiO2 已经应用在了照片催化水解离上。Fe34-多孔的碳纳米复合质料用来净 化水资源,是由 Fe3O4-Fe-基 MOF(MIL-53,88B)合成的。近来,α- Fe2O3 纳米纺锤体状 的原料通过铁基金属有机框架合成出来了,并且做了锂离子电极材料的性能研究。最 近,金属有机框为模板合成 CuO 纳米结构材料已经被报道应用于催化领域。一系列 MOF-n 材料中,最典型的 MOF 材料是美国密歇根大学的 Yaghi 等人合成的 MOF-5。 它是有四个 Zn2+和一个 O2-,形成[Zn4O]6+的无机基团,这个基团和[O2C-C6H-CO2]2。 以八面体形式连接,是一种孔容积较大、比表面积较高、空道结构较规则、骨架结构 能形成三维立体的多空材料[23]。