具有較高能量密度和功率密度的超級電容器（SCs）一直是研究的熱點。在此，本文報道了一種柔性多孔碳膜超級電容器，該超級電容器由聚丙烯腈（PAN）與γ-環糊精-MOF（γ-CD-MOF）靜電紡絲，然后在900℃下碳化制備而成。BET結果表明，該超級電容器保留了γ-CD、γ-CD-MOF骨架，以及由紡成纖維形成的尺寸分別為0.73、1.09和23-186nm的孔隙，其表面積高達134.7m2/g。分層多孔結構確保了快速的電荷轉移和離子擴散，從而使PAN/γ-CD-MOF碳電極具有283.3F/g的高容量。此外，超級電容器的能量密度高達17.5Wh/kg，功率密度高達6kW/kg。值得注意的是，它在6000次循環后仍表現出良好的循環穩定性，電容保持率為97.5%。總體而言，這項工作提供了一種構建超級電容器用柔性多孔碳膜的超分子策略。
圖1.靜電紡絲法制備PAN/γ-CD-MOF碳膜的示意圖。
圖2.γ-CD-MOF的表征。（a）γ-CD-MOF的SEM圖像，（b）TEM圖像，（c）模擬晶體衍射圖，以及所制備γ-CD-MOF的X射線粉末衍射圖，（d）FT-IR光譜，（e）N2吸附/解吸等溫線，和（f）孔徑分布。
圖3.PAN/γ-CD-MOF碳膜的表征。（a）照片和柔性演示，（b）SEM圖像，（c）EDS元素映射分析，和（d）TEM圖像。
圖4.PAN/γ-CD-MOF碳膜的表征。（a）N2吸附/解吸等溫線，（b）孔徑分布，（c）拉曼光譜，以及（d）使用PAN/γ-CD-MOF碳膜作為電線點亮燈泡的照片。
圖5.PAN/γ-CD-MOF碳膜的XPS。（a）XPS光譜，（b）C1s XPS光譜，（C）O1s XPS光譜和（d）N1s XPS光譜。
圖6.PAN/γ-CD-MOF碳膜電極的電化學性能。（a）電極的阻抗譜。（b）不同掃描速率下電極的CV曲線。（c）不同電流密度下電極的GCD曲線。（d）根據GCD曲線計算的電極比電容與電流密度的函數關系。（e）電極在200mV/s掃描速率下的循環性能。（f）電極在第1、3000和6000次循環時的CV曲線。
圖7.基于兩個PAN/γ-CD-MOF碳膜電極的對稱SC的電化學性能。（a）對稱SC的阻抗譜。（b）對稱SC在不同掃描速率下的CV曲線。（c）對稱SC在不同電流密度下的GCD曲線。（d）根據GCD曲線計算的對稱SC比電容與電流密度的函數關系。（e）對稱SC在200mV/s掃描速率下的循環性能。（f）電極在第1、3000和6000次循環時的CV曲線。
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