隨著社會(huì)的高速發(fā)展，能源消耗日益嚴(yán)重，所以能源的需求也急速增長。但是傳統(tǒng)化石能源都是不可再生能源，而且容易導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染，這促使人們?cè)絹碓街匾晫ふ业礁影踩煽康那鍧嵞茉?。超?jí)電容器作為一種具有高功率密度、快速充放電能力和長壽命特點(diǎn)的電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備，為解決能源問題提供新的研究方向。其中，電極材料是超級(jí)電容器的關(guān)鍵組分，其結(jié)構(gòu)和組成決定著超級(jí)電容器的電化學(xué)特性。因此，研發(fā)出性能優(yōu)異、儲(chǔ)能性能良好的超級(jí)電容器電極材料是當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。雖然MOFs材料有著優(yōu)越的比表面積、結(jié)構(gòu)靈活性和高孔隙率等優(yōu)點(diǎn)，但是其穩(wěn)定性和電化學(xué)活性差，不易成膜。

本發(fā)明的目的是要解決MOFs材料不易成膜和MOFs薄膜電化學(xué)活性差的問題，而提供一種ZnO@Ni/Co?ZIF儲(chǔ)能薄膜的制備方法。

本發(fā)明通過模板法和鎳/鈷離子摻雜相結(jié)合，在透明導(dǎo)電基底上原位生長ZnO@Ni/Co?ZIF儲(chǔ)能薄膜。

一種ZnO@Ni/Co?ZIF儲(chǔ)能薄膜的制備方法，是按以下步驟完成的：

一、制備氧化鋅納米棒陣列：以六亞甲基四胺和硝酸鋅為溶質(zhì)，以去離子水為溶劑，制備電解液；對(duì)電解液進(jìn)行恒溫水浴加熱，采用雙電極體系，以透明導(dǎo)電基底作為工作電極，以鉑片作為對(duì)電極，將工作電極和對(duì)電極浸入到電解液中，施加電流進(jìn)行恒電流陰極沉積，沉積結(jié)束，再對(duì)工作電極進(jìn)行洗滌，烘干，在工作電極上得到氧化鋅納米棒陣列；

二、刻蝕：以乙二胺為溶質(zhì)，以去離子水為溶劑，制備乙二胺水系電解液；對(duì)乙二胺水系電解液進(jìn)行恒溫水浴加熱，采用雙電極體系，以氧化鋅納米棒陣列作為工作電極，以鉑片作為對(duì)電極，將工作電極和對(duì)電極浸入到乙二胺水系電解液中，施加恒電流進(jìn)行陰極刻蝕，刻蝕結(jié)束，對(duì)工作電極進(jìn)行洗滌，烘干，得到ZnO NT陣列；

三、水熱反應(yīng)：

①、將2?甲基咪唑加入到N,N?二甲基甲酰胺/水的混合液中，超聲分散，再加入六水合硝酸鎳和六水合硝酸鈷，超聲分散，得到反應(yīng)液；

②、將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到水熱反應(yīng)釜中，再將ZnO NT陣列浸入到反應(yīng)液中，將水熱反應(yīng)釜密封并升溫至70℃～80℃，在70℃～80℃下水熱反應(yīng)，得到反應(yīng)產(chǎn)物；對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行洗滌，烘干，得到ZnO@Ni/Co?ZIF儲(chǔ)能薄膜。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

一、本發(fā)明通過以ZnO NT陣列為模板，制備得到ZnO@Ni/Co?ZIF薄膜；通過電化學(xué)沉積和水熱法相結(jié)合，成功制備MOF薄膜；MOFs薄膜擁有著非常大的比表面積和豐富的孔道結(jié)構(gòu)，又結(jié)合了過渡金屬鎳和鈷對(duì)優(yōu)化電容器性能的影響，使復(fù)合電極的循環(huán)穩(wěn)定性增強(qiáng)、儲(chǔ)能增加。

二、本發(fā)明通過掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物進(jìn)行表征，制備得到氧化鋅納米棒陣列(ZnO NR陣列)、ZnO NT陣列以及ZnO@Ni/Co?ZIF薄膜；其中，ZnO@Ni/Co?ZIF呈現(xiàn)棱形正十二面；在1mol/L KOH電解液中對(duì)ZnO@Ni/Co?ZIF薄膜施加恒流充放電測試，薄膜表現(xiàn)呈現(xiàn)電池性充放電平臺(tái)，氧化還原反應(yīng)可逆性好，具有優(yōu)異的庫倫效率；ZnO@Ni/Co?ZIF薄膜具有超高的面積比電容17.6mF/cm (0.06mA/cm)，在大電流(0.6mA/cm)下面電容保持了65.9％；對(duì)薄膜施加50mV/s掃描速率，進(jìn)行1500圈循環(huán)穩(wěn)定性測試，在第一圈比電容在11.9mF/cm ，在120圈時(shí)達(dá)到13.3mF/cm ，在1～120圈存在一個(gè)活化過程，在120圈后出現(xiàn)衰減，最后1500圈比電容為10.0mF/cm ，面電容保持率達(dá)到84.0％，具有特別優(yōu)異的電化學(xué)穩(wěn)定性(第一圈/最后一圈)。