Addition of dissimilar metal nodes to improve the electrochemical performance of MOF as a supercapacitor

超级电容器 化学 电化学 金属有机骨架 储能 电容 过渡金属 化学工程 功率密度 金属 电导率 电极 纳米技术 材料科学 催化作用 有机化学 功率(物理) 物理化学 物理 吸附 量子力学 工程类
作者
Xiao-Guang Han,Pengfei Wang,Yuhang Zhang,Hai‐Yan Liu,Junjie Tang,Gang Yang,Fa‐Nian Shi
出处
期刊:Inorganica Chimica Acta [Elsevier BV]
卷期号:536: 120916-120916 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.ica.2022.120916
摘要

• A new trimetallic MOF with Ni 2+ , Co 2+ and Mn 2+ was hydrothermally synthesized. • The 3-D structure was elucidated via single crystal XRD technique. • MnCoNi-MOF has excellent electrochemical performance as a battery-type hybrid supercapacitor. Supercapacitors benefit from their high power density and long cycle life and are on the road of rapid development. Metal-organic framework (MOF) with abundant energy storage active sites (metal nodes, benzene-containing functional groups, pores and surface structure) has become a member of the library of supercapacitor electrode materials. However, the poor conductivity of most MOFs leads to unsatisfactory rapid charge and discharge capabilities and instability in cycles caused by uneven electron transfer. Here, we newly reported a three-dimensional trimetallic MOF (MnCoNi-MOF) based on 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid ligand, which has better conductivity and larger specific surface area than monometallic MOF (Ni-MOF). Attributable to more active sites, MnCoNi-MOF as an electrode material has a specific capacitance of 655 F g −1 at 1 A g −1 , which is much higher than Ni-MOF (95 F g −1 ). In addition, benefiting from the multi-metal synergistic effect, MnCoNi-MOF also exhibits excellent rate performance and durability (92.3% capacity retention after 10,000 cycles). After assembled into a hybrid capacitor with activated carbon, it delivers an energy density of 61 Wh kg −1 at 844 W kg −1 , accompanied by a capacity decay of only 1.7% after 2000 cycles. The promising results prove that increasing the metal active center of MOF can greatly improve the energy storage performance. In the long term, this research would be expandable to a wide range of transition-organometallic materials for energy storage paradigm.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
CanPeng发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
王六六发布了新的文献求助10
4秒前
李爱国的应助被落单的情绪采纳,获得10
5秒前
SciGPT的应助被佘尉采纳,获得10
5秒前
收拾收拾发布了新的文献求助30
6秒前
xianghp的应助被晴qq采纳,获得10
6秒前
wangjing11完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
张延旭发布了新的文献求助30
7秒前
kongtai完成签到,获得积分10
8秒前
廖廖完成签到 ,获得积分10
8秒前
暴躁的冰兰完成签到 ,获得积分10
8秒前
恩雁发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
顺利的蘑菇完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
Cui发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
柯英钊完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
香蕉觅云的应助被zhai采纳,获得10
12秒前
米月莹完成签到 ,获得积分10
12秒前
dorLi完成签到,获得积分10
12秒前
打打的应助被可乐采纳,获得10
13秒前
Heaven完成签到 ,获得积分10
13秒前
蜡笔小昕发布了新的文献求助10
13秒前
Lu完成签到,获得积分10
14秒前
qiuzhiqi发布了新的文献求助10
14秒前
ZZzz发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
畅快盼望发布了新的文献求助10
15秒前
ZZ完成签到,获得积分10
15秒前
无忧完成签到,获得积分10
15秒前
aaaa的应助被啊啊啊啊菠采纳,获得30
16秒前
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8045480
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9476691
关于积分的说明 21285211
捐赠科研通 7612880
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3392232
关于科研通互助平台的介绍 2523650
邀请新用户注册赠送积分活动 2430160