通过基基组提升原始的共价有机框架的超级容量性能:一个二合一的战略
Jingmin Zhang1, Yan Wang1, Tianfu Yang1
1Yunnan Key Laboratory of Electromagnetic Materials and Devices, National Center for International Research on Photoelectric and Energy Materials, School of Materials and Energy, Yunnan University, Kunming 650091, PR China.
Journal of colloid and interface science
|August 12, 2024
概括
在共价有机框架 (COF) 上引入基组显著提高了它们在电化学能量存储装置中的性能. 这一策略提高了电极的可访问性和利用性,以提高超级容量能力.
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:
- 二维共价有机框架 (COFs) 具有独特的结构和特性,使其成为电化学能量存储的前景.
- 在COF中氧化还原活性位点的可访问性和利用效率对于伪容量性能至关重要.
研究的目的:
- 通过提高氧化还原活性位点的可访问性来提高基于COF的电极的电化学性能.
- 研究引入基基对COF水友性,结晶性和超容性性能的影响.
主要方法:
- 通过将基基 (Ar-OH) 组合到COF骨架上,合成了一种修饰的imine COF (DHBD-Sb-COF).
- 将DHBD-Sb-COF与母BD-Sb-COF的特性和电化学性能进行比较.
- 使用DHBD-Sb-COF//AC电极制造了一个超级电容器,并评估了它的能量密度,功率密度和循环稳定性.
主要成果:
- 与BD-Sb-COF相比,DHBD-Sb-COF表现出增强的水友性和结晶性.
- 在DHBD-Sb-COF电极中的氧化还原活性SbPh3部分实现了93%的高活性位点利用率.
- 超级电容器DHBD-Sb-COF//AC显示出出色的能量密度 (78 Wh Kg-1 在2553 W Kg-1) 和循环稳定性.
结论:
- 引入基组到 imine COF 骨架上是一种有效的策略,可以增强水友性和结晶性.
- 这种"二合一"的方法显著提高了超级电容器的COF电极的电化学性能.
- 开发的DHBD-Sb-COF为高性能超级电容应用提供了一个新的途径.
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