电化学双电层电容器（EDLCs）通过在电极表面发生的快速、可逆的离子吸附进行储能。这种非法拉第本质的物理吸附过程可以产生较高的输出功率密度，但通常也会导致相对较低的能量密度。提升能量密度通常有两种策略，其一，通过增加电极材料的比表面积，进而具有更多的离子吸附位点，与此同时还需要保持较高的导电性，但是，就目前的研究进展来说，只有少部分材料可以同时具有高导电性与高比表面积，比如各种类型的碳，包括石墨烯及其衍生物等。

而通过使用赝电容型的电极材料是提升能量密度的另一种有效策略，这类材料虽然通常仅具有较低的比表面积，但可以通过法拉第氧化还原过程输出优异的倍率性能。比如，基于表面氧化还原过程的RuO₂与MnO₂，赝电容机理有时也被描述为基于插层机理，比如过渡金属氧化物（TiO₂和Nb₂O₅）与2D层状材料（如Ti₃C₂与MoS₂）。尽管其具有非多孔的内在本质，但这些材料可以通过在2D层间或1D通道内部发生的快速赝电容离子插层过程，实现较高的能量密度与功率密度。

2D配位聚合物是一类可以提供高导电性的层状结构材料，具有成分的多样性与优异的物理化学特性，这类材料的2D纳米片中通过扩展的π-d共轭容纳π共轭有机配体与过渡金属离子，被认为是电化学电容器电极材料的理想选择。

最近，美国麻省理工大学Mircea Dinca教授团队在国际顶级学术期刊 J. Am. Chem. Soc 上发表题目为： High-Capacitance Pseudocapacitors from Li+ Ion Intercalation in Nonporous, Electrically Conductive 2D Coordination Polymers的研究论文，报道了一种新型的非多孔的配位聚合物，Ni₃(benzenehexathiolate)，Ni₃BHT，表现出超过500 S/m的导电性。当其作为电化学电容器的电极时，在非水系电解液中，可以输出245F/g和426 F/cm³的比电容。

图1.Ni₃BHT的模拟结构、XRD图谱、扫描电镜图像与导电性测试。

图2.Ni₃BHT在三电极体系中的电化学性能测试与分析。

图3. Ni₃BHT储存不同电解液离子时的电化学性能。

图4. Ni₃BHT与Ni₃HITP₂的核磁共振波谱。

图5. 基于Ni₃BHT与多孔活性炭组装的非对称电化学电容器的CV图像与充放电曲线。

研究表明，尽管非孔的配位聚合物缺少孔隙，但可以作为一种高性能电化学电容器的理想电极材料。作为这类材料的第一种，Ni₃BHT在较高还原电位1.7 V的条件下可以输出245 F/g的比电容。电化学分析可证明Ni₃BHT材料的赝电容插层机理。这是这类非多孔配位聚合物首次被用于插层型电极，超越无机材料。该工作开辟了2D配位聚合物在电化学电容器中的应用，具有极大的化学和结构可控性，丰富了无机材料在该领域中应用。

文献链接：

https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c10849