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| 內容簡介： |
电极材料是超级电容器的重要组成部分，其性质直接影响超级电容器的各方面性能。本书定位为材料科学与能源存储领域的专业著作，兼具理论深度与应用指导价值。内容涵盖金属有机框架(MOFs)及其衍生物的基础理论、制备方法、表征技术、设计合成以及超级电容器的性能优化。特色在于整合前沿研究成果，构建从材料设计到结构-性能关联分析的完整知识体系。
本书适合材料化学、电化学、能源工程等领域的科研人员和新能源企业的研发人员阅读，也可供高校师生参考学习。
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| 關於作者： |
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鞠辉，绵阳师范学院副教授。博士毕业于中国工程物理研究院激光聚变研究中心凝聚态物理专业，获理学博士学位，主要研究方向为金属有机框架材料的制备和超级电容器电极材料的研究。发表SCI收录论文9篇，现主持科研启动项目1项，横向课题2项；在教学方面，主要从事《新能源材料概论》、《有机化学》和《有机化学实验》教学工作；带领学生积极参加各类学科比赛，获三等奖1项，省级二等奖2项；指导学生大学生创新创业训练项目立项1项，省级立项3项。
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| 目錄：
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第1章 绪论001
1.1 引言002
1.2 超级电容器的发展历史003
1.3 超级电容器的优缺点004
1.3.1 超级电容器的优点004
1.3.2 超级电容器的缺点005
1.4 超级电容器结构与组成006
1.4.1 电极材料006
1.4.2 电解液006
1.4.3 隔膜007
1.4.4 集流体007
1.5 超级电容器的储能原理008
1.5.1 双电层电容器009
1.5.2 赝电容012
1.5.3 混合型电容器013
1.6 超级电容器的电极材料015
1.6.1 碳材料015
1.6.2 导电聚合物019
1.6.3 金属氧化物021
1.7 MOFs 及其衍生物在超级电容器中的研究进展025
1.7.1 基于MOFs 的电极材料025
1.7.2 基于MOFs 衍生物的电极材料026
参考文献028
第2章 金属有机框架材料的基本性质039
2.1 金属有机框架材料的简介040
2.2 金属有机框架材料的主要特性042
2.2.1 可调节的孔隙042
2.2.2 高比表面积043
2.2.3 可调性的结构044
2.3 金属有机框架材料的制备方法045
2.3.1 缓慢蒸发和扩散法046
2.3.2 溶剂（水）热和离子热法046
2.3.3 微波辅助法047
2.3.4 机械化学法047
2.3.5 电化学法047
2.3.6 声化学法048
2.3.7 微乳液法048
2.3.8 合成后修饰法048
2.3.9 模板法049
2.4 金属有机框架材料的改性方法049
2.4.1 结构调控改性策略049
2.4.2 成分优化改性方法055
参考文献058
第3章 金属有机框架材料的结构表征068
3.1 晶体结构分析技术——X 射线衍射069
3.1.1 X 射线衍射的概述069
3.1.2 MOFs 的晶体结构测试069
3.1.3 MOFs 衍生金属氧化物的晶体结构测试071
3.2 形貌与微结构表征076
3.2.1 场发射扫描电子显微镜测试077
3.2.2 透射电子显微镜086
3.3 表面与界面分析096
3.3.1 比表面积与孔径分布096
3.3.2 X 射线光电子能谱098
3.4 其他表征技术106
3.4.1 热分析技术106
3.4.2 红外光谱分析110
参考文献113
第4章 MOFs 材料的电化学性能测试120
4.1 超级电容器测试体系121
4.1.1 三电极体系121
4.1.2 两电极体系122
4.2 电化学测试技术122
4.2.1 循环伏安法123
4.2.2 恒流充放电测试124
4.2.3 电化学阻抗谱125
4.3 性能表征指标127
4.4 典型材料的电化学性能案例分析129
4.4.1 高晶态MOFs 129
4.4.2 蛋黄壳结构Co-Mn MOFs 微球136
参考文献143
第5章 MOFs 衍生金属氧化物的电化学性能测试148
5.1 电荷存储动力学149
5.1.1 b 值分析法149
5.1.2 电容占比分析法149
5.2 MOFs 衍生部分中空八面体结构Co3O4 /Fe2O3 150
5.3 MOFs 衍生低晶态金属氧化物156
5.4 MOFs 衍生中空金属氧化物异质结构164
5.5 MOFs 衍生双壳纳米笼Co3O4 /Fe2O3 171
5.5.1 电化学性能测试171
5.5.2 动力学分析176
5.5.3 Co3 O4 / Fe2 O3 DSNCs// YP-50F 两电极电化学性能177
参考文献179
结束语 186
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| 內容試閱：
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能源是人类社会发展的基石，随着全球工业化进程加速与可再生能源产业的蓬勃发展，高效、稳定的能源存储技术成为制约能源革命的关键因素。超级电容器作为一种兼具高功率密度与长循环寿命的新型储能器件，在便携式电子设备、新能源汽车、智能电网等领域展现出巨大应用潜力，而电极材料的性能则是决定超级电容器综合效能的核心因素。
金属有机框架（MOFs）材料凭借其可设计的多孔结构、高比表面积及丰富的化学组成，为构建高性能超级电容器电极材料提供了全新思路。近年来，MOFs 及其衍生物的研究已成为能源存储领域的热点，相关成果层出不穷，但现有文献多分散于期刊论文或综述中，缺乏对该领域从基础理论到应用的系统梳理。基于此，我们整合团队研究经验与国内外前沿成果，撰写此书，旨在为学界和产业界提供一部兼具理论深度与实践价值的专业著作。
本书的写作特点主要体现在三方面：一是系统性，以“材料设计-制备方法-性能调控-应用实践”为主线，涵盖MOFs 及其衍生物的基本性质、结构表征、电化学性能测试等核心内容；二是前沿性，重点收录近年的突破性研究，包括MOFs 衍生低晶态金属氧化物、中空异质结构等新型材料的制备方法与性能测试；三是实用性，通过典型案例解析材料结构与电化学性能的关联机制，并附具体实验参数与性能优化方案，为科研人员提供可借鉴的研究范式。
全书共五章，各章节逻辑紧密、各有侧重：第1章为绪论，概述超级电容器的发展历史、结构组成、储能原理及电极材料；第2章聚焦MOFs 的基本性质，包括结构特点、主要特性、制备方法及改性策略；第3章系统阐述MOFs 的结构表征技术，涵盖X 射线衍射、形貌与微结构表征、表面与界面分析、热分析及红外光谱等其他技术；第4章探讨MOFs 材料的电化学性能测试，包括测试体系、技术方法及典型材料的性能案例分析；第5章深入研究MOFs 衍生金属氧化物的电化学性能，涉及电荷存储动力学及不同结构衍生物的性能机制；最后为结束语，总结研究成果并展望未来发展方向。
本书由鞠辉、刘树信和赵玲编写，具体分工为：第1章、第4章、第5章由鞠辉编写，第2章由赵玲编写，第3章由刘树信编写，结束语由尹春林编写，最终由鞠辉统稿审定。
在本书撰写过程中，我们得到了众多同行专家的悉心指导，引用了国内外学者的重要研究成果，在此致以诚挚谢意。同时，感谢化学工业出版社编辑团队的专业协助，以及实验室同仁在数据整理、图表绘制过程中提供的支持。
由于MOFs 材料与超级电容器领域发展迅速，加之作者学识有限，书中难免存在疏漏与不足，恳请读者批评指正。
鞠辉 刘树信 赵玲
2025年7月
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