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金属有机骨架材料(MOF)是比表面积大、孔隙结构发达、结构与功能可调的多孔材料,其在电能存储方面展现出巨大的应用潜力。但其赝电容体系中电荷和离子的扩散会更加困难,从而降低倍率性能,且稳定性较差。石墨烯由于其独特的二维结构,使其具有高电子传导性和良好的循环稳定性能,因此将二者进行复合有望得到高性能电极材料。本文研究了多孔石墨烯、铁锰基有机框架/多孔石墨烯(FeMn-MOF/HG)复合材料和锰基有机框架/多孔石墨烯(Mn-MOF/HG)复合材料的制备方法,并对它们在电吸附脱盐、锂离子半电池方面的应用做了系统研究。主要的研究内容具体如下:1、采用两步法制备氧化石墨烯(GO),并通过运用过氧化氢的刻蚀来制备多孔氧化石墨烯(HGO),经水热还原得到多孔石墨烯后通过电化学性能分析来获得最佳比例值。结果表明,当加入质量分数为0.3%的过氧化氢溶液时(HG-0.3%)所制备出的多孔石墨烯性能最佳,其在0.1 A·g-1的电流密度下进行恒流充放电测试时,比容量达到321.2 F·g-1。并且,在2.0 A·g-1的电流密度下经5000次恒流充放电循环后的比容量下降不到10%。将其作为电吸附电极材料进行测试,在1.4 V的操作电压下对初始浓度为800 mg·L-1的NaCl溶液的电吸附容量为32.7 mg·g-1;作为锂离子电池负极材料进行测试,在0.1 A·g-1条件下进行100次恒流充放电后,放电比容量为337.0 mAh·g-1。2、通过水热反应制备三维多孔结构的FeMn-MOF/HG复合材料,当二者的加入比例为2:1时(FeMn-MOF/HG-2),表现出最好的电化学性能,其在0.1 A·g-1的电流密度下比容量达526.3 F·g-1,电荷转移电阻为0.53Ω;在2.0 A·g-1的电流密度下进行5000次恒流充放电后,电容保留率约为90.3%;将FeMn-MOF/HG-2作为电吸附电极材料进行测试,在1.4 V电压下对初始浓度为800 mg·L-1的NaCl溶液的电吸附容量为39.6 mg·g-1;作为电极材料组装成半电池,FeMn-MOF/HG-2表现出最佳性能,在0.1 A·g-1条件下循环100次后放电容量为725.7 mAh·g-1。3、采用水热原位复合、高温炭化的方法制备Mn-MOF/HG复合材料,当HGO的添加量为10 ml时,表现出最好的电化学性能,其在0.2 mV·s-1的扫描速率下,比容量高达818.2 F·g-1,电荷转移电阻为0.21Ω;在2.0 A·g-1的电流密度下进行5000次恒流充放电后,电容保留率约为94.6%;将Mn-MOF/HG-2作为电吸附电极材料,其展现出了 34.3 mg·g-1吸附容量。吸附实验还表明,Mn-MOF/HG-10不仅具有很高的吸附能力,而且其吸附过程也很快,平均吸附率为0.10 mg·g-1·s-1,最大吸附速率为0.69 mg·g-1·s-1。