Covalent Graphene‐MOF Hybrids for High‐Performance Asymmetric Supercapacitors

材料科学 超级电容器 石墨烯 电容 共价键 共轭体系 电极 酰胺 化学工程 纳米技术 混合材料 电化学 聚合物 有机化学 复合材料 物理化学 化学 工程类
作者
Kolleboyina Jayaramulu,Michael Horn,Andreas Schneemann,Haneesh Saini,Aristides Bakandritsos,Václav Ranc,Martin Petr,Vitalie Stavila,Chandrabhas Narayana,Błażej Scheibe,Štěpán Kment,Michal Otyepka,Nunzio Motta,Deepak P. Dubal,Radek Zbořil,Roland A. Fischer
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (4) 被引量:200
标识
DOI:10.1002/adma.202004560
摘要

Abstract In this work, the covalent attachment of an amine functionalized metal‐organic framework (UiO‐66‐NH 2 = Zr 6 O 4 (OH) 4 (bdc‐NH 2 ) 6 ; bdc‐NH 2 = 2‐amino‐1,4‐benzenedicarboxylate) (UiO‐Universitetet i Oslo) to the basal‐plane of carboxylate functionalized graphene (graphene acid = GA) via amide bonds is reported. The resultant GA@UiO‐66‐NH 2 hybrid displayed a large specific surface area, hierarchical pores and an interconnected conductive network. The electrochemical characterizations demonstrated that the hybrid GA@UiO‐66‐NH 2 acts as an effective charge storing material with a capacitance of up to 651 F g −1 , significantly higher than traditional graphene‐based materials. The results suggest that the amide linkage plays a key role in the formation of a π‐conjugated structure, which facilitates charge transfer and consequently offers good capacitance and cycling stability. Furthermore, to realize the practical feasibility, an asymmetric supercapacitor using a GA@UiO‐66‐NH 2 positive electrode with Ti 3 C 2 T X MXene as the opposing electrode has been constructed. The cell is able to deliver a power density of up to 16 kW kg −1 and an energy density of up to 73 Wh kg −1 , which are comparable to several commercial devices such as Pb‐acid and Ni/MH batteries. Under an intermediate level of loading, the device retained 88% of its initial capacitance after 10 000 cycles.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Jasper应助狂野的凡旋采纳,获得10
2秒前
ikki发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
aaron完成签到,获得积分10
3秒前
胡英宇发布了新的文献求助10
4秒前
小白发布了新的文献求助10
4秒前
qqq完成签到 ,获得积分10
5秒前
白日兰完成签到 ,获得积分10
5秒前
琉璃苣应助专注的问筠采纳,获得10
6秒前
123完成签到,获得积分10
6秒前
雪sung发布了新的文献求助20
8秒前
ZhuYJ发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
完美世界应助崇林同学采纳,获得30
11秒前
12秒前
科研通AI2S应助Kenvine采纳,获得10
13秒前
14秒前
史道夫发布了新的文献求助10
14秒前
Kabutack完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
bkagyin应助阿斯师大采纳,获得10
15秒前
22222发布了新的文献求助10
16秒前
HITvagary完成签到,获得积分10
17秒前
.......完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
卡卡应助聪明的宛菡采纳,获得10
18秒前
酷波er应助wenrui采纳,获得10
19秒前
19秒前
doby发布了新的文献求助10
20秒前
orixero应助诚心沛珊采纳,获得10
21秒前
bkagyin应助ZhuYJ采纳,获得10
22秒前
小白完成签到,获得积分10
22秒前
纱夏完成签到,获得积分10
22秒前
ding应助搞怪烨伟采纳,获得10
24秒前
dorken发布了新的文献求助10
24秒前
天天快乐应助谦让的小姜采纳,获得10
24秒前
椎名白莫完成签到,获得积分10
25秒前
one完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
高分求助中
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
XAFS for Everyone 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3137988
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788970
关于积分的说明 7789245
捐赠科研通 2445350
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1300312
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625878
版权声明 601046