双金属有机框架为高性能储能能源的衍生氧化还原型复合材料

科学领域:

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背景情况:

• 超级电容器需要先进的电极材料来实现高性能.
• 双金属有机框架 (Bi-MOFs) 为电化学应用提供了独特的几何特性.

研究的目的:

• 从Bi-MOF合成新的电极材料,用于高性能混合超级电容器.
• 研究合成材料的电化学特性和稳定性.

主要方法:

• 使用双金属有机框架 (ZIF-8@ZIF-67) 作为牺牲前体.
• 通过低温处理合成的空心NiMn(CO3) 0.5·0.11H2O/ZnO@Co3O4数控机 (NM-CH/ZnO@Co3O4数控机).
• 使用合成材料作为阴极和活性多孔碳作为阳极构建了一个混合超级电容器.

主要成果:

• 这些NM-CH/ZnO@Co3O4数控器的特异容量为196.3 ± 0.08 mAh/g,特异电容为1179 ± 0.10 F/g.
• 在25000次循环后实现了出色的循环稳定性,保持98%的稳定性.
• 混合超级电容器的特定能量为33±0.12Wh/kg,功率密度为19354±0.07W/kg.

结论:

• NM-CH/ZnO@Co3O4 CNC的多孔,空洞结构和大表面积提高了电化学性能.
• 双MOF衍生电极为开发高性能储能解决方案提供了一个有前途的途径.
• 通过为便携式灯泡供电,证明了工业储能应用的潜力.