阿塔图尔克大学《Energy Fuels》:三维ZnCo-MOF改性石墨烯海绵,用于对称超级电容器的柔性电极材料

阿塔图尔克大学Kader Dağcı Kıranşan等研究人员研究提出一种新颖、简单且低成本的方法来制造柔性双金属金属有机框架 (MOF) 掺杂的石墨烯海绵 (GS) 自支撑材料 (ZnCo-MOF/GS)。

成果简介

随着现代社会可穿戴电子设备的出现,开发灵活、轻便、便携的储能系统已成为必要。本文,阿塔图尔克大学Kader Dağcı Kıranşan等研究人员在《Energy Fuels》期刊发表名为“Three-Dimensional ZnCo-MOF Modified Graphene Sponge: Flexible Electrode Material for Symmetric Supercapacitor”的论文,研究提出一种新颖、简单且低成本的方法来制造柔性双金属金属有机框架 (MOF) 掺杂的石墨烯海绵 (GS) 自支撑材料 (ZnCo-MOF/GS)。

通过恒电流充放电、电化学阻抗谱和循环伏安法探测了柔性 ZnCo-MOF/GS 的电化学行为。通过扫描电子显微镜、能量色散 X 射线光谱、X 射线光电子能谱、X 射线衍射和拉曼光谱对该材料的形态和结构进行了研究。制备了基于 ZnCo-MOF/GS 的对称超级电容器 (SC),该柔性器件在 1.0 A/g 时的比电容为 302 F/g,能量密度为 108 Wh/kg,功率密度为5037 W/kg。此外,这种灵活的 SC 在严苛的弯曲条件下仍能保持出色的性能。作者相信该电极具有出色的电化学性能,在储能应用方面具有巨大潜力,特别是在轻质和柔性电子产品方面。

图文导读

阿塔图尔克大学《Energy Fuels》:三维ZnCo-MOF改性石墨烯海绵,用于对称超级电容器的柔性电极材料

图1. ZnCo-MOF 合成和 ZnCo-MOF/GS制备图示。

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图2. 超轻和柔性ZnCo-MOF/GS的照片。

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图3. (a) ZnCo-MOF、ZnCo-MOF/GS 和 GS 的 XRD。(b) ZnCo-MOF/GS 和 GS 的拉曼光谱。(c) ZnCo-MOF/GS 的 XPS 光谱。

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图4、CV,CD和ZnCo-MOF/GS 的比电容图片。ZnCo-MOF/GS//ZnCo-MOF/GS 电池在4 A/g下的循环性能。

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图5. (a) 对称 ZnCo-MOF/GS//ZnCo-MOF/GS 电池和其他电池的功率密度与能量密度的 Ragone 图,用于比较。(b) 由 ZnCo-MOF/GS//ZnCo-MOF/GS 对称 SC 点亮的绿色 LED。(c) 对称 ZnCo-MOF/GS//ZnCo-MOF/GS 电池在 1、5 和 15 分钟后点亮绿色 LED 的数码相机照片。

文献:https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.1c04183

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