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MOF复合物的设计合成及其在超级电容器中的电性能研究的开题报告
题目：MOF复合物的设计合成及其在超级电容器中的电性能研究
一、研究背景
超级电容器是一种高性能的电化学能量储存器，具有高功率密度、长寿命和较高的能量密度等特点。MOF（金属有机框架）复合物是一类多孔材料，具有高表面积和可调性等特点，通过控制MOF复合物的结构和组成，可以调控其电化学性能，将其应用于超级电容器领域具有广阔的应用前景。
二、研究目的
1.设计及合成具有优良电化学性能的MOF复合物；
2.研究MOF复合物在超级电容器中的电性能表现，探究其性能提升的机理；
3.为进一步开发高性能超级电容器制备新材料，提供理论和实验指导。
三、研究内容及方法
1.设计合成MOF复合物
本研究将采用“自上而下”和“自下而上”两种方法合成MOF复合物，其中自上而下的方法主要是通过将较小的单羧基配体与大分子阳离子金属水合物反应，在超临界CO2气相中制备MOF复合物；自下而上的方法主要是通过将较小的金属和络合物与较大的有机配体反应来制备MOF复合物。通过调控单羧基配体或者有机配体的结构和功能，可以控制其与大分子阳离子金属水合物的配合方式和反应速率，最终制备出具有优异性能的MOF复合物。
2.电性能测试及相应机理探究
采用电化学工作站测试MOF复合物在超级电容器中的电性能，包括循环伏安曲线测试、电荷-放电特性测试以及电阻测试等，进一步探究MOF复合物性能提升的相关机理。
四、预期成果与意义
1.成功合成优良电化学性能的MOF复合物，并揭示其性能提升的相关机理；
2.提高超级电容器的能量密度和功率密度，为超级电容器的应用提供新颖可靠的材料基础；
3.探究MOF材料在电化学储能领域中的应用，为该领域的未来研究和应用提供理论和实验指导。
五、参考文献
1.MasonJA,etal.Methanestorageinflexiblemetal-organicframeworkswithintrinsicthermalmanagement//Nat.Publ.Gr.2014,10:32-36.
2.YuDS,etal.Hierarchicallystructuredporouscobaltoxide/hydroxidehybridmaterialswithimprovedpseudocapacitiveproperties//JMatChemA.2018,6:12990-12998.
3.ZhaoY,etal.Hydrazineco-factordrivensynthesisofMn3O4@Co–Fedoublehydroxidenanocatalystforefficientoxygenevolutionreaction//ChineseJournalofCatalysis.2018,39:1577-1586.