从废弃的聚乙烯四甲酸盐上循环的二元金属有机框架的建筑调制,用于高性能超级电容器
Yunxing Zhao1, Denian Li1, Pengcheng Cai1
1Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences (CAS), Guangzhou 510640, PR China; CAS Key Laboratory of Renewable Energy, Guangzhou 510640, PR China; Guangdong Provincial Key Laboratory of New and Renewable Energy Research and Development, Guangzhou 510640, PR China.
本研究提出了一种可持续的方法,将废弃的聚乙烯二甲 (PET) 塑料转化为有价值的/-1,4-二碳酸盐金属有机框架 (NiCo-BDC MOF). 这些MOF在先进的储能应用中表现出色.
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
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 聚乙烯二甲 (PET) 塑料的广泛处置引发了严重的环境问题.
- 开发可持续的塑料废弃物利用方法对于循环经济至关重要.
- 下一代储能系统需要高性能电极材料.
研究的目的:
- 为废弃PET开发一个可持续的升级循环战略.
- 为了合成双金属/-1,4-二碳酸金属有机框架 (NiCo-BDC MOF).
- 为了评估NiCo-BDCMOF用于储能的电化学性能.
主要方法:
- 在NiCo-BDC MOF合成中采用了单溶热方法.
- 调整了Ni/Co前体比,以控制MOF的形态和多孔性.
- 使用NiCo-BDC MOF和生物质衍生的纳米碳组装了不对称的超级电容器.
主要成果:
- 成功合成了具有可调整形态 (从纳米线到纳米棒) 和等级性多孔性的NiCo-BDC MOF.
- 尼1.5Co0.5-BDC在2Ag-1时表现出高特异电容949Fg-1的高特异电容.
- 非对称的超级电容器实现了22Wh kg-1的能量密度和83%的电容保留在5000个周期.
结论:
- 废PET可以有效地再循环转化为高价值的NiCo-BDC MOF.
- 合成的MOF在超级电容器应用中表现出卓越的电化学性能.
- 这种方法为塑料回收利用和先进的储能解决方案提供了一个多功能平台.
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