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CeO2/rGO/CeS2复合材料在10mVs-1扫描速率下表现出720 Fg-1的比电容 ， 其中能量和功率密度分别计算为23.5 Wh/kg和2917.2 W/kg 。
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【CES|铈基金属有机骨架衍生复合材料与还原氧化石墨烯作为高效超级电容器电极】复合材料中CeS2的高电导率为增强电解质离子和多孔电极表面之间的电子转移提供了平台 ， 而CeO2提供了更好的整体电荷传输 。
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Ce-BTC MOF的大介孔结构和还原氧化石墨烯的赝电容性能增强了电极的电化学行为 。
抽象的
CeO2的优异稳定性、CeS2的高电导率和rGO增强的电化学性能被证明是一种适用于超级电容器应用的可行纳米复合电极 。 在这项工作中 ， 我们合成了介孔Ce-BTC金属有机骨架(MOF)衍生的CeO2/rGO复合材料 ， 然后对其进行硫化制备CeO2/rGO/CeS2纳米复合材料 ， 并通过XRD、SEM、EDS和TGA以找出其结晶性质、材料成分、形态和热稳定性 。 利用循环伏安分析（CV）、计时电位分析（CP）和电化学阻抗谱（EIS）研究了金属氧化物/硫化物复合材料的电化学行为 。 所制备的多孔CeO2/rGO/CeS2复合材料在3 M KOH电解质中表现出最高的比电容720 Fg-1 ， 在电流下的比能量和比功率分别为23.5 Whkg-1和2917.2 Wkg-1 2.5 Ag-1的密度 。 该电极以100mVs-1的扫描速率在3000次循环中表现出优异的循环稳定性 。 合成材料出色的电化学功效归因于其分层结构 。 获得的结果表明 ， CeO2/rGO/CeS2复合材料为金属硫化物复合材料作为超级电容器应用的高效电极开辟了新的可能性 。
一、简介
由于当前时代对电能的需求不断增加 ， 由于电子设备使用的增加 ， 科学界一直专注于从风能、太阳能、热能等可再生资源中获取能量 。 能源生产引起了对高效存储设备的需求 ， 即电池和超级电容器 。 一段时间以来 ， 锂离子电池正在为此目的而开发和使用 。 这些电池有助于改善从紧凑型电动小工具到电动汽车以及可再生发电和存储系统的技术进步 。 在使用电池的各种示例中 ， 混合动力电动汽车使用电池、电动机和内燃机的组合来提高燃料效率 。 尽管锂离子电池具有所有其他储能系统的最大能量密度 ， 但其比功率和循环寿命水平较低 。 为了满足特定的功率和循环寿命 ， 如今一种新的、更高效的存储设备变得非常重要 ， 即超级电容器 。 超级电容器因其高效的循环寿命、高充电/放电率和高功率密度而在过去十年中引起了广泛关注 。 电化学超级电容器是指一种能量储存装置 ， 它可以将电解电容器的显着比功率与电池的显着比能量相结合 ， 使其成为电池的有效替代品 。 根据超级电容器存储电荷的机制 ， 它们可以分为两种不同的类型 ， 即双电层电容器(EDLC)和伪电容器 。 在EDLC的情况下 ， 电荷存储在基于碳的活性材料的内表面 ， 而赝电容器通过电化学氧化还原反应存储能量 ， 发生在活性材料的表面 。 尽管已经开发了许多用于赝电容器的电极材料 ， 除了过渡金属氧化物、硫化物和导电聚合物之外 ， 还包括基于碳的材料 。 但是仍然需要进一步研究以提高超级电容器的效率 。
由于大表面积、可调孔径和基于氧化还原反应的同化金属中心 ， 金属有机框架(MOF)在用作超级电容器装置电极的基础材料时已显示出有希望的结果 。 MOF可以通过两种方式集成到超级电容器中 。 1)直接将它们用作超级电容器的电极 。 2）可以开发MOF衍生的材料 ， 如氧化物、纳米多孔碳和硫化物等 ， 然后用作电极材料 。 到目前为止 ， 已经开发了几种MOF及其衍生物作为超级电容器电极材料 。 我们的研究小组已经发表了几篇关于MOF衍生和沸石咪唑酯骨架(ZIF)衍生的碳材料和其他衍生物作为有效电催化剂的研究论文 。 源自ZIF的多孔碳材料作为超级电容器电极的潜在材料被广泛研究 。 但除了使用金属或双金属MOF衍生材料外 ， MOF在使用电解质方面存在主要限制 ， 这会降低电化学充电/放电过程中的循环稳定性 。 此外 ， MOFs还可以与包括碳纳米管、石墨烯和还原氧化石墨烯（rGO）等在内的碳化合物偶联 ， 以提高超级电容器的电化学性能 。 Wen等人报道了Ni-MOF/CNT的组合作为复合材料 ， 用于超级电容器装置的各种应用 ， 其比能量值高达36.6 Whkg-1 。 Sarah等人最近研究了rGO对Cu-MOF的影响 ， 并描述了通过添加rGO ， Cu-MOF的电化学活性得到显着提高 。 简而言之 ， 在MOF结构中添加碳基材料除了极大地提高了器件的电化学性能之外 ， 还增加了赝电容器的稳定性 。
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