工程化氨基功能化的金属有机框架,制造出用于下一代超高性能非对称超级电容器的复合材料:调节能量存储屏障
Shabnam Khan1, Aadil Rashid Lone2, Mohammad Yasir Khan3
1Interdisciplinary Research Center for Hydrogen Technologies and Carbon Management (IRC-HTCM), King Fahd University of Petroleum & Minerals, Dhahran 31261, Saudi Arabia.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|September 25, 2024
概括
研究人员开发了一种新的基金属有机框架 (MOF),Cd_AT-BP,用于储能. 有减少氧化石墨烯 (rGO) 的复合材料在超级电容器中显著提高了电容和性能.
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) 为储能提供可调节的结构.
- 氨基功能化可以增强电化学性质.
- 基于石墨烯的复合材料对超级电容器应用具有前景.
研究的目的:
- 合成和表征一种基于的氨基功能化MOF (Cd_AT-BP).
- 评估Cd_AT-BP及其复合材料的储能性能.
- 使用优化的复合材料开发和测试一个不对称的超级电容器装置.
主要方法:
- 使用2 - 氨基甲酸和4,4'-双二连接剂进行Cd_AT-BP的溶热合成.
- 通过超声波制备Cd_AT-BP/rGO和Cd_AT-BP/CNT复合材料.
- 电化学表征包括循环电压测量和静电电荷-放电试验.
主要成果:
- Cd_AT-BP的初始面积容量为9.8 mF/cm2.
- Cd_AT-BP/rGO复合材料实现了117mF/cm2的高面积容量,并具有出色的循环稳定性.
- 非对称超级电容器装置显示出高能量和功率密度 (26.7 mW h/cm2和3760 mW/cm2).
结论:
- 氨基功能化的MOF Cd_AT-BP显示了储能潜力.
- 该Cd_AT-BP/rGO复合物显著提高了超级电容器的性能.
- 这种材料是下一代超级电容技术的有希望的候选材料.
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