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随着社会的飞速发展,传统化石燃料的过度消耗已造成生态环境的严重恶化。电化学超级电容器(EC),也称为超级电容器,具有高功率密度和出色的循环性能,在能量转换和存储中起着重要作用。然而,超级电容器因其能量密度低而应用受到限制。我们知道,超级电容器的能量密度取决于材料电压窗口和比电容。所以,寻找具有宽泛电压窗口和高比电容的电极材料是解决能量密度低问题的有效方法。MnO2具有丰富的自然储量,环境友好,宽电压范围(0-1.0 V)和较高的理论比电容(~1370 F g-1)等优点,因此受到人们的青睐。然而,导电性差使得二氧化锰的实际比电容和稳定性不尽如人意。因此,研究如何提高二氧化锰的实际利用率具有重要意义。本论文基于Co-ZIF衍生的多孔碳以性能为导向构筑MnO2复合电极,通过优化参数实现了提高MnO2电容性能的目标。我们主要的研究内容如下:其一,以碳纸为集流体,构筑ZIF-67基纳米多孔碳和MnO2复合结构(Na+-MnO2/NPC)。复合电极比电容达到217.0 F g-1,该比电容显著优于各单一组分的比电容。在2-20 A g-1电流密度下,电容保持为82.80%。5000次循环后,电容保持率为91%。另外,使用Na+-MnO2/NPC复合材料组装的器件在3000次循环后的容量保持率为82%。复合电极表现出优异的性能。其二,以泡沫镍为基底构筑了叶状Co-ZIF衍生纳米多孔碳和MnO2纳米片复合结构(MnMC/NF)。该复合电极是通过对生长在泡沫镍上的叶状Co-ZIF退火和高锰酸钾处理获得的。最佳退火温度为700°C。MnMC/NF 700在1 A g-1时获得531F g-1的比电容,并具有85.5%的倍率性能(20 A g-1时为456 F g-1)。MnMC/NF 700复合电极在5000次循环后电容保持率为82%,具有良好的长期循环稳定性。此外,组装的器件能量密度高达38.78 Wh kg-1。实验结果表明,Co-ZIF基多孔碳与二氧化锰复合结构具有优异超容性能,具有潜在的应用前景。