Superior supercapacitor performance with tuneable 2D/3D morphological microporous carbons of zeolitic imidazolate frameworks synthesized by recycling mother liquors

超级电容器 沸石咪唑盐骨架 碳化 材料科学 微型多孔材料 热解 化学工程 咪唑酯 电容 纳米孔 纳米技术 碳纤维 金属有机骨架 电极 吸附 扫描电子显微镜 有机化学 化学 复合材料 复合数 物理化学 工程类
作者
Yini Liang,Jian Guo,Hong Zhang,Dan J. L. Brett,Srinivas Gadipelli
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:489: 151190-151190
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.151190
摘要

Carbonized metal–organic frameworks (MOFs)-based nanoporous carbon materials (NPCs) offer attractive activities in electrochemical energy conversion and storage (EECS) applications; however, there is the need for scalable MOFs production under reduced energy/environmental impact. This study reports a green synthesis route for model zeolitic imidazolate framework (ZIF-8) materials via recycling methanol-based mother liquors (ZIF-RMLx) under room temperature stirring and their carbonized materials (CZC-RMLx) for high-performance supercapacitors. Series of ZIF-RMLx samples produced in four recycles offer rod-/sheet-/polyhedral-like 2D/3D microstructures with tuneable internal and external framework and morphological features. Accordingly, CZC-RMLx, obtained by direct pyrolysis, with high microporosity and surface area of 1500 m2/g deliver excellent capacitance values of 200–340F/g, compared to typical MOFs-derived or chemically activated/templated NPCs, produced via extended chemical processing. Structure-relevant and comparative performance analysis reveal insights for improved charge storage and carbonization-dependent graphitization, nitrogen-doping and microporosity-controlled capacitance characteristics in the CZC-RMLx over typical NPCs in literature. The device-level performance with a long-term durability over 21,000 cycles is demonstrated. The practical potential of CZC-RMLx is further evaluated by fabricating solid-state cells and their parallel and series circuit combinations result in overall capacitance and voltage boost to 450F/g and 2.4 V, respectively.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
布溜发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
gfbh完成签到,获得积分10
3秒前
NicoLi完成签到,获得积分10
3秒前
十年完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Xiaojiu完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
思源应助橘子味汽水采纳,获得10
6秒前
清雨发布了新的文献求助10
6秒前
zho应助小白采纳,获得10
6秒前
华仔应助小高采纳,获得10
7秒前
XL神放发布了新的文献求助10
7秒前
默默的甜瓜完成签到,获得积分10
8秒前
义气芷蝶完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
未知发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
11秒前
忆夏完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
SciGPT应助猕猴桃采纳,获得10
13秒前
14秒前
felix发布了新的文献求助10
14秒前
felix发布了新的文献求助10
14秒前
felix发布了新的文献求助10
14秒前
豆豆发布了新的文献求助10
15秒前
jial发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
felix发布了新的文献求助10
16秒前
felix发布了新的文献求助10
16秒前
未知完成签到,获得积分10
16秒前
小郭不洗锅完成签到,获得积分10
16秒前
柏林寒冬应助雨雨雨雨采纳,获得10
16秒前
Shueason完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3992868
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533689
关于积分的说明 11263515
捐赠科研通 3273441
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806049
邀请新用户注册赠送积分活动 882931
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809629