双金属金属有机框架衍生的Ni-Mn@碳/减少的石墨烯氧化物作为高能量密度非对称超级电容器的阴极
Wenxuan Li1, Wenlei Zhang1, Shengcai Hao2
1College of Electrical Engineering, Chuzhou Polytechnic, Chuzhou 239000, China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|September 5, 2023
概括
这项研究引入了一种新型的双金属Ni-Mn MOF复合物,具有减少的氧化石墨烯 (rGO),以提高超级电容器性能. Ni-Mn@C/rGO复合材料实现了高容量和高能量密度,在储能应用中表现出极好的稳定性.
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) 显示出超级电容器的前景,但受到单个金属节点的限制.
- 开发先进的MOF复合材料对于提高储能能力和导电性至关重要.
研究的目的:
- 合成一个与减少的氧化石墨烯 (rGO) 集成的双金属Ni-Mn MOF复合物.
- 提高基于MOF的超级电容器的电化学性能和储能能力.
- 研究双金属节点和rGO对电容和稳定性的协同效应.
主要方法:
- 采用单热水法来合成Ni-Mn MOF复合材料.
- 减少的石墨烯氧化物 (rGO) 板被纳入,形成Ni-Mn@C/rGO复合物,改善导电性.
- 复合材料被制造成一个不对称的超级电容器的阴极,使用3DrGO气凝阳极.
主要成果:
- Ni-Mn@C/rGO复合物在0.3 A g-1.1下达到1674 F g-1的高特异电容.
- 不对称的超级电容器在不同的功率密度下提供了24.1和17.5Whkg-1的能量密度.
- 该设备表现出了卓越的长期稳定性,在10 A g-1.1 的 10 000 个循环后保持了 90% 的电容.
结论:
- 双金属Ni-Mn MOF复合物与rGO证明了超级电容器的优越储能性能.
- Ni-Mn@C和rGO之间的协同效应显著提高了电容和导电性.
- 这种先进的复合材料为开发高性能储能设备提供了一个有前途的途径.
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