Enhanced electrochemical capacitive performance of zinc and cobalt metal-organic frameworks derived electrodes in redox additive electrolyte and their application in electrocatalytic water splitting

电化学 电解质 电极 氧化还原 金属有机骨架 无机化学 材料科学 电容感应 化学 化学工程 冶金 电气工程 有机化学 工程类 吸附 物理化学
作者
Gowdhaman Arumugam,Stanleydhinakar Mathan,Vijayan Murugesan,Manickam Selvaraj,Omeer Albormani,R. Ramesh
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:649: 237426-237426 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2025.237426
摘要

Herein, three MOF-derived freestanding oxide electrodes are synthesized via in-situ grown MOFs on nickel foam (NF) followed by thermal treatment for supercapacitor and electrochemical water-splitting. Amongst, ZnCo 2 O 4 @NF exhibits superior electrochemical performance due to its ultra-thin structure, favorable surface properties, and dual-metal active centers (Zn 2+ /Co 2+ , Co 3+ ), achieving a specific capacity of 115.5 C g −1 at 2 A g −1 . To enhance performance, redox additives (KBr, LiOH) are introduced into a 3 M KOH electrolyte. The optimized 0.2 M LiOH + 3 M KOH electrolyte improves specific capacity to 560.8 C g −1 at 2 A g −1 , while 0.2 M KBr + 3 M KOH results in 346.6 C g −1 at 1 A g −1 . An asymmetric supercapacitor (ASC) using ZnCo 2 O 4 @NF and activated charcoal (AC) exhibits an energy density of 84.7 W h kg −1 at 2250 W kg −1 in 0.2 M LiOH + 3 M KOH, surpassing 76 W h kg −1 at 1500 W kg −1 with 0.2 M KBr. In electrocatalysis, ZnCo 2 O 4 @NF shows overpotentials of 500 mV (OER) and 55 mV (HER) at 10 mA cm −2 in 1 M KOH. A full water-splitting cell using ZnCo 2 O 4 @NF as both electrodes delivers 10 mA cm −2 at 1.63 V. • MOF-derived oxides offer large surface area and high porosity. • Dual metals boost conductivity and electrochemical performance. • Redox additives improve supercapacitive performance via redox reactions. • Freestanding MOF electrodes serve as supercapacitors and electrocatalysts.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
深情安青应助友好的储采纳,获得10
刚刚
刚刚
2秒前
2秒前
1823323145发布了新的文献求助10
4秒前
Hart发布了新的文献求助10
4秒前
昵昵昵发布了新的文献求助10
4秒前
爆米花应助小赵采纳,获得10
4秒前
5秒前
哈哈哈哈哈关注了科研通微信公众号
5秒前
6秒前
zhangchi发布了新的文献求助10
6秒前
lokiyyy完成签到,获得积分10
6秒前
嗝嗝发布了新的文献求助10
8秒前
传奇3应助超帅听枫采纳,获得10
8秒前
8秒前
上官若男应助芒果采纳,获得30
8秒前
俭朴的跳跳糖完成签到 ,获得积分10
8秒前
www发布了新的文献求助10
10秒前
感动凡松完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
Amy完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
hbq发布了新的文献求助10
15秒前
感动凡松发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
若幽2关注了科研通微信公众号
18秒前
18秒前
科研通AI6.4应助默读采纳,获得10
19秒前
19秒前
20秒前
小赵发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
思源应助dusk采纳,获得10
21秒前
WANG完成签到,获得积分10
21秒前
xing_xing应助max11采纳,获得20
21秒前
脑洞疼应助晴雨流年采纳,获得10
22秒前
sci发布了新的文献求助10
23秒前
赘婿应助ZHAO采纳,获得10
23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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7749428
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9297231
关于积分的说明 20239137
捐赠科研通 7330737
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309168
关于科研通互助平台的介绍 2460794
邀请新用户注册赠送积分活动 2321427