双电层电容器（EDLC）是一种新型的储能装置，属于超级电容器的一种。增强EDLC的电容性很大程度取决于两个条件：1）多孔电极材料；2）电子液体。其中，MOF基多孔电极材料可以提供足够大的比表面积和定制设计的孔结构，这对于能量密度的最大化和增强离子传输以提高功率密度至关重要。另一方面，离子液体具有优异的热稳定性、宽工作温度区间和宽电化学窗口等优势，是一种不可多得的电解质。

有鉴于此，华中科技大学冯光教授团队和伦敦帝国理工学院Alexei A. Kornyshev团队合作，通过计算和实验相结合，从分子尺度对基于MOFs和离子液体的超级电容器中的充放电机理进行了深入探索。一方面，基于MOF原子模型和RTIL的粗粒度模型进行分子动力学模拟；另一方面，对MOF-RTIL超级电容器进行电化学测试进行实验验证。结果表明，MOF的结晶度、孔隙度以及孔分散度对于提高电化学性能非常重要。基于MOF / RTIL的电容器表现出优于大多数碳基设备的性能，这为设计具有高能量和高功率密度的超级电容器带来了新的希望。

参考文献：

Sheng Bi et al. Molecular understanding of charge storage and charging dynamics in supercapacitors with MOF electrodes and ionic liquid electrolytes. Nature Materials 2020.

https://www.nature.com/articles/s41563-019-0598-7