Surface-engineered carbon nanofibers enriched with metallic particles for effective bimetallic MOF formation toward hybrid supercapacitors

超级电容器 双金属片 材料科学 碳纳米纤维 金属有机骨架 碳纤维 电化学 化学工程 成核 纳米技术 比表面积 电容 纳米颗粒 电极 复合数 金属 复合材料 碳纳米管 化学 催化作用 冶金 吸附 有机化学 物理化学 工程类
作者
Hyeon Seo Jeong,Gopinath Sahoo,Sang Mun Jeong
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier]
卷期号:73: 109260-109260 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.est.2023.109260
摘要

Metal-organic frameworks (MOFs) are commonly used as positive electrode materials in hybrid supercapacitors (HSCs) because of their high specific surface area, tunable pore structure, and battery-like charge-storage nature. However, the redox-mediated charge-storage mechanism in MOFs affects the rate capability and cycle stability. To address this problem, herein, bimetallic MOFs (NiCo MOFs) are successfully synthesized on surface-engineered carbon nanofibers (NiCo CNFs) enriched with metallic (Ni and Co) nanoparticles by a hydrothermal method and named NiCo MOF@NiCo CNF. In the NiCo MOF@NiCo CNF composites, the NiCo CNF can boost the electrochemical activity and simultaneously enhance the effective growth of NiCo MOF due to the presence of metal contents in the NiCo CNF, which act as nucleation points and further facilitate metal‑carbon and metal‑oxygen interactions at the surface of the NiCo CNF and NiCo MOF. The unique structure of NiCo MOF@NiCo CNF helps to improve the electrochemical performance, and the specific capacity is found to be 295.4 mA h g−1 (1063.4 C g−1) at 1 A g−1. The fabricated NiCo MOF@NiCo CNF//ZIF CNF HSC device depicts an energy density of 45.4 Wh kg−1 at a power density of 800 W kg−1 and cycle stability with a capacitance retention of 70 % after 4000 cycles, demonstrating that NiCo MOF@NiCo CNF composites are a promising electrode for supercapacitor applications. The engineered CNF surfaces with the required metallic contents can generate a unique engineered composite structure, by the effective interaction from the metal-based functional materials, to enhance the composite properties and charge-storage kinetics.

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
SAD发布了新的文献求助20
刚刚
1秒前
qinghe完成签到,获得积分10
1秒前
XZTX完成签到,获得积分10
1秒前
绞股蓝完成签到,获得积分10
1秒前
Vegetable_Dog发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
科研通AI6.1应助Hydro采纳,获得10
2秒前
3秒前
希望早睡完成签到,获得积分10
3秒前
Lucas应助若杉采纳,获得10
5秒前
5秒前
Liii完成签到,获得积分10
5秒前
不会打预防针完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
勤恳易谙发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
欣欣向荣完成签到,获得积分10
7秒前
吴颖发布了新的文献求助10
7秒前
zeta完成签到 ,获得积分10
7秒前
wzhnb完成签到 ,获得积分20
8秒前
aicxx发布了新的文献求助10
8秒前
秋空发布了新的文献求助10
9秒前
乐正亦寒完成签到 ,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
史迪仔爱学习完成签到,获得积分10
10秒前
彩色从雪完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
吸尘器完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
豆丁完成签到,获得积分10
11秒前
百羊完成签到,获得积分10
12秒前
情怀应助彭友圈采纳,获得10
12秒前
荷叶边边头完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
藏藏发布了新的文献求助10
13秒前
donny发布了新的文献求助10
13秒前
qzj发布了新的文献求助10
13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
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5784063
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5680443
关于积分的说明 15462954
捐赠科研通 4913367
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2644620
邀请新用户注册赠送积分活动 1592452
关于科研通互助平台的介绍 1547078