1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
在经济社会发展的过程中，能源是人类现代生产生活不可或缺的关键。全球气候变化和化石燃料资源不断消耗，人类生活对能源的需求却仍在不断增加，因此亟需寻找到一种绿色清洁、安全高效可持续的能源储存转换技术。电化学储能是最有前途的能源生产和储存技术，然而对于诸如铅酸电池和锂离子电池之类的燃料电池和二次电池，它们使用寿命短、成本高、功率密度低，并且尚未找到很好的解决途径。超级电容器（supercapacits，scs）具有高功率密度、快速充放电、使用寿命长、环境友好等优点，成为最有前途的电化学储能装置。随着技术的不断升级，对scs的高比电容、长循环稳定性等提出了更高的要求。
超级电容器一般由电解液、隔膜和电极材料组成，电极材料是超级电容器的核心。根据储能机理和使用源材料的不同，超级电容器可分为两类：通过静电作用离子吸附进行能量储存的电化学双电层电容器，其电极材料主要为碳基材料等；通过快速的表面氧化还原反应储存能量的赝电容器，其电极材料如金属氧化物、氢氧化物等[1]-[2]。常用的电极材料低的比表面积及孔隙率抑制了活性组分与电解质的直接接触，降低了电子转移和离子传质的能力，从而导致电极材料的能量密度和功率密度难以提升，研制出一种创新廉价高性能的电极材料是如今研究者们面临的新挑战。金属有机骨架材料（mofs）是一种新型的多孔材料，有比表面积大、含不饱和金属位点、孔径均匀可调等诸多特性，在scs中具有广阔的应用前景[3]。
金属有机骨架（metalganic framewks，mofs）是一种新型的多孔骨架材料，由有机配体与金属离子通过自组装过程形成的具有周期性的三维网络骨架的晶体材料[4]。相较于传统的无机多孔材料，mofs具有更高的孔隙率、更大的比表面积以及更多样的结构和功能，也因此大量的研究致力于将mofs材料应用于气体吸附、催化、纳米孔材料合成方向。在电化学储能方面，由于mofs的开放性结构，电解质能够更容易地进入框架与每个金属簇反应，使得mofs具有更高的离子储存容量[5]。一些典型的mofs材料，如mof-5（irmof-1）、hkust-1、mof-74、zif-8和mil-101被广泛研究[6]。
2. 研究的基本内容和问题
1. 研究目标
筛选优化出合成co-mof-74的最佳方案，对合成出的co-mof-74材料进行电化学分析，包括计时电位法（cp）、循环伏安法（cv）、交流阻抗测试（eis）分析；同时对合成出的材料进行其他方面的表征，包括sem、xrd、热重分析、比表面积测定（氮气吸附解吸实验）等。
2. 研究内容
3. 研究的方法与方案
1. 研究方法
（1）合成路线的优化
使用溶剂热法合成co-mof-74时，可以通过改变原料的配比、改变溶剂、加入表面活性剂来观测这些条件对co-mof-74的电化学性能是否有影响，原料可以选择co(ac)2·6h2o：dhta（2,5-二羟基对苯二甲酸）11或21或31的配比，溶剂选择thf和去离子水或乙醇和去离子水，加入表面活性剂pvp等，测定不同条件下合成出的材料的电化学性质，得到优化后的合成路线。
4. 研究创新点
找到一条合成新型功能材料Co-MOF-74的最佳路线，合成使用溶剂热法，能耗低，效率高，绿色友好，得到具有优异电化学性能的材料可作为电极材料应用于超级电容器领域。
5. 研究计划与进展
（1）2019年12月-2020年2月，改变各种条件，用不同的路径合成一批mofs材料。
（2）2020年3月，测定mofs材料的电化学性质，筛选出具有最优秀电化学性质的材料的合成路线。
（3）2020年4月，对mofs材料进行其他性能的表征。
