用于高性能超级电容电极的Cu@Fe-Redox电容性金属有机框架薄膜
Supriya A Patil1, Pranav K Katkar2, Mosab Kaseem1
1Department of Nanotechnology & Advanced Materials Engineering, Sejong University, Seoul 05006, Republic of Korea.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|May 27, 2023
概括
铜合铁基金属有机框架 (MOFs) 显示了作为超级电容器的电极材料的增强性能. 这种新的Cu@Fe-MOF/NF材料为储能设备提供了高容量和耐用性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 金属有机框架 (MOF) 是超级电容器的有希望的电极材料,因为它们的多孔性和氧化还原电容性站点.
- 兴奋剂MOF可以修改其电子结构和表面反应性,从而可能提高电化学性能.
- 基于铁的MOF正在积极研究用于储能应用.
研究的目的:
- 在泡基板上合成和表征一种合铜的铁基MOF (Cu@Fe-MOF/NF) 薄膜.
- 评估Cu@Fe-MOF/NF材料作为超级电容器电极的电化学性能.
- 为了评估使用开发的电极的不对称固态超级电容器设备的性能.
主要方法:
- 在3D泡 (NF) 基板上滴Cu@Fe-MOF/NF薄膜.
- 电化学表征,包括在各种电流密度下测量特定电容.
- 使用Cu@Fe-MOF/NFrGO/NF电极制造和测试一个不对称的固态超级电容器 (ASSSC) 装置.
主要成果:
- Cu@Fe-MOF/NF电极表现出一个独特的微型双金字塔结构与纳米粒子.
- 在3A g-1下达到420.54 F g-1的高特异电容,是未使用的Fe-MOF/NF的两倍.
- 在5000个循环后,ASSSC装置显示能量密度为44.20Wh.kg-1和88%的电容保留.
结论:
- 铜剂显著提高了超级电容器的铁基MOF电极的电化学性能.
- 该Cu@Fe-MOF/NF材料显示出用于高性能电化学能量存储的绝佳潜力.
- 开发的ASSSC设备表现出有希望的能量密度和长期循环稳定性.
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