DOI:10.1016/j.jallcom.2020.157271

过渡金属氧化物分层微纳米结构的设计和合成在超级电容器领域起着至关重要的作用。在这项工作中，利用均匀分布在电纺聚丙烯腈纳米纤维中的金属有机骨架（MOF）原位三维构建了纳米多孔氧化钴（Co3O4）。由于较大的比表面积和网络结构，合成的Co3O4电极在1 A/g的电流密度下具有970 F/g的高比电容。此外，所制备的电极在360.6 W/kg的功率密度下表现出54.6 Wh/kg的高能量密度，并且在6 A/g下的5000次循环后其电容保持率为77.5％。因此，该方法为制备纳米多孔MOF衍生的Co3O4网络结构作为先进电极材料铺平了道路，这表明其在储能行业中的应用潜力。

图1.合成ZIF-67和纳米多孔Co3O4的示意图。

图2.（a）ZIF-67，（b）PAN/ZIF-67纳米纤维，（c）P-ZIF-67-300，（d）P-ZIF-67-400，（e）P-ZIF-67-500和（f）P-ZIF-67-600的FE-SEM图像。（g-k）PAN/ZIF-67纳米纤维的EDS元素映射。

图3.（a）PAN和PAN/ZIF-67纳米纤维的TGA热分析图。（b）在不同温度下煅烧后PAN/ZIF-67纳米纤维的XRD图谱。

图4.（a）P-ZIF-67-300，（b）P-ZIF-67-400，（c）P-ZIF-67-500和（d）P-ZIF-67-600在不同扫描速率下的CV曲线。

图5.（a）P-ZIF-67-300，（b）P-ZIF-67-400，（c）P-ZIF-67-500和（d）P-ZIF-67-600在不同电流密度下的GCD曲线，（e）在不同电流密度下的电容比较。

图6.（a）P-ZIF-67-400的氮气吸附/解吸等温线和（b）BJH孔径分布，（c）TEM图像和（d）SAED图，（e）P-ZIF-67在不同温度下煅烧后的奈奎斯特电化学阻抗谱。（f）比较先前报道的Co3O4电极材料。

图7.P-ZIF-67-400在6 A/g下进行5000次循环后的循环性能。