隨著科技的進(jìn)步和智能終端的快速發(fā)展，高度集成化和智能化的柔性透明電子產(chǎn)品迫切需要開發(fā)出與其高度兼容且具有高儲(chǔ)能性質(zhì)的柔性透明儲(chǔ)能器件。超級(jí)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(yōu)點(diǎn)成為國際研究熱點(diǎn)。但是，在快速充放電過程中，由于柔性透明電極缺乏低擴(kuò)散電阻和豐富的活性位點(diǎn)，保持高倍率性能仍是目前研究中面臨的重要挑戰(zhàn)。為了解決這一問題，開發(fā)具有高導(dǎo)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(xué)黃維院士、趙強(qiáng)教授研究團(tuán)隊(duì)在利用導(dǎo)電Ni3(HITP)2?MOFs薄膜電極實(shí)現(xiàn)高倍率性能的柔性透明超級(jí)電容器方面取得了突破性進(jìn)展。在此研究中，團(tuán)隊(duì)研究成員首先采用Langmuir-Sch?fer膜技術(shù)制備了具有高密度氧化還原活性位點(diǎn)的π-d共軛Ni3(HITP)2MOFs導(dǎo)電薄膜，并將其用作電極材料，實(shí)現(xiàn)了高性能柔性透明電極的構(gòu)建。當(dāng)光學(xué)透光率為78.4%時(shí)，Ni3(HITP)2電極的片電阻為51.3 Ω?sq-1。當(dāng)電流密度為5 μA cm-2時(shí)，Ni3(HITP)2電極的面積電容值達(dá)1.63 mF cm-2。對(duì)應(yīng)的柔性透明全固態(tài)對(duì)稱超級(jí)電容器在電流密度為10?μA?cm-2時(shí)，面積電容值為1.35 mF cm-2。當(dāng)電流密度提高至120?μA cm-2時(shí)，電容保持率達(dá)65.8%。非對(duì)稱Ni3(HITP)2//PEDOT:PSS超級(jí)電容器的光學(xué)透光率為61%，當(dāng)電流密度為3?μA?cm-2時(shí)，其面積電容值為1.06 mF cm-2；當(dāng)電流密度提高至50倍時(shí)，電容保有率為77.4%。Ni3(HITP)2薄膜具有的高導(dǎo)電性、短取向孔和大比表面積等特點(diǎn)，促使Ni3(HITP)2電極具有低擴(kuò)散電阻和高離子可及性的協(xié)同優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而表現(xiàn)出高倍率性能。
相關(guān)成果以“Conductive Ni3(HITP)2?MOFs?Thin Films for Flexible Transparent?Supercapacitors?with High Rate Capability”為題，于Science Bulletin在線發(fā)表。
文獻(xiàn)鏈接：
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）
