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超级电容器(SCs)作为一种新型的储能转换装置，在多个领域显示出了巨大的应用潜力。但能量密度低的缺点限制了其更广泛的应用。本文通过制备具有核-壳结构的Zn/Co-MOF衍生物复合材料作为正极并组装混合超级电容器以提高超级电容器的能量密度。
首先，制备ZnCo2O4@NiCo2S4核-壳纳米片复合材料。先采用化学浴沉积和高温退火法直接在镍泡沫上生长Zn/Co-MOF衍生的ZnCo2O4纳米片，再通过循环伏安电沉积法制得了ZnCo2O4@NiCo2S4核-壳纳米片。利用三电极体系对制得的材料进行了电化学性能测试，重点分析了NiCo2S4电沉积循环次数(1、3、5次)对材料性能的影响。结果表明，ZnCo2O4@NiCo2S4-5/NF电极的电化学性能优于其余几个电极，在电流密度为1mA/cm2和0.5A/g时，分别表现出最大的面电容(2.1221 F/cm2)和比电容(1178.0 F/g)；在10A/g时循环5000次后初始电容保留率仍为90.4%。
其次，制备ZnCo2O4@NiCo2S4@PPy核-壳纳米片复合材料。采用计时电流法将导电聚合物PPy电沉积于ZnCo2O4@NiCo2S4核-壳纳米片表面，其中控制NiCo2S4电沉积循环次数为5次，最终制得了ZnCo2O4@NiCo2S4@PPy核-壳纳米片。在三电极体系中对制得的材料进行了电化学性能测试，重点考察了不同的PPy电沉积时间(20 s、40 s、60 s、80 s)对材料的影响。研究表明，相比于其余几个电极，ZnCo2O4@NiCo2S4-5@PPy-60/NF电极的电化学性能最优。该电极在1mA/cm2下表现出最大的面电容(3.7480 F/cm2)；在0.5A/g下表现出最大的比电容(2507.0 F/g)；在10A/g时循环5000次后仍可保留初始电容的83.2%。
最后，采用ZnCo2O4@NiCo2S4-5@PPy-60/NF材料作为正极，活性炭(AC)材料作为负极，组装成了一个混合超级电容器(HSC)。在两电极体系中对所组装的HSC装置进行了电化学性能测试。测试结果表明，所组装的HSC装置在功率密度为850W/kg时，能量密度可达44.15Wh/kg；在5A/g时循环3000次后仍可保留初始电容的80.7%，表现出了优异的储能性能。
首先，制备ZnCo2O4@NiCo2S4核-壳纳米片复合材料。先采用化学浴沉积和高温退火法直接在镍泡沫上生长Zn/Co-MOF衍生的ZnCo2O4纳米片，再通过循环伏安电沉积法制得了ZnCo2O4@NiCo2S4核-壳纳米片。利用三电极体系对制得的材料进行了电化学性能测试，重点分析了NiCo2S4电沉积循环次数(1、3、5次)对材料性能的影响。结果表明，ZnCo2O4@NiCo2S4-5/NF电极的电化学性能优于其余几个电极，在电流密度为1mA/cm2和0.5A/g时，分别表现出最大的面电容(2.1221 F/cm2)和比电容(1178.0 F/g)；在10A/g时循环5000次后初始电容保留率仍为90.4%。
其次，制备ZnCo2O4@NiCo2S4@PPy核-壳纳米片复合材料。采用计时电流法将导电聚合物PPy电沉积于ZnCo2O4@NiCo2S4核-壳纳米片表面，其中控制NiCo2S4电沉积循环次数为5次，最终制得了ZnCo2O4@NiCo2S4@PPy核-壳纳米片。在三电极体系中对制得的材料进行了电化学性能测试，重点考察了不同的PPy电沉积时间(20 s、40 s、60 s、80 s)对材料的影响。研究表明，相比于其余几个电极，ZnCo2O4@NiCo2S4-5@PPy-60/NF电极的电化学性能最优。该电极在1mA/cm2下表现出最大的面电容(3.7480 F/cm2)；在0.5A/g下表现出最大的比电容(2507.0 F/g)；在10A/g时循环5000次后仍可保留初始电容的83.2%。
最后，采用ZnCo2O4@NiCo2S4-5@PPy-60/NF材料作为正极，活性炭(AC)材料作为负极，组装成了一个混合超级电容器(HSC)。在两电极体系中对所组装的HSC装置进行了电化学性能测试。测试结果表明，所组装的HSC装置在功率密度为850W/kg时，能量密度可达44.15Wh/kg；在5A/g时循环3000次后仍可保留初始电容的80.7%，表现出了优异的储能性能。