New Covalent Organic Square Lattice Based on Porphyrin and Tetraphenyl Ethylene Building Blocks toward High-Performance Supercapacitive Energy Storage

假电容器 材料科学 卟啉 共价有机骨架 氧化还原 质子化 电化学 化学工程 超级电容器 储能 电极 光化学 有机化学 化学 物理化学 物理 复合材料 离子 工程类 功率(物理) 量子力学 多孔性 冶金
作者
Bidhan Chandra Patra,Santanu Bhattacharya
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:33 (21): 8512-8523 被引量:35
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.1c02973
摘要

Covalent organic frameworks (COFs) are of increasing interest in the field of materials science. Polymerizations of the topologically fitted monomers into two-dimensional (2D) structures with a periodic order often make them crystalline. The existence of this structural periodicity and regular pores makes them effective for facile ion transport and storage applications. We report herein a new porphyrin-based 2D COF using Schiff base condensation reaction between 5,10,15,20-tetrakis(para-amino phenyl) porphyrin (TAPP) and 1,1,2,2-tetrakis(4-formyl-(1,1′-biphenyl))-ethane (TFBE) under solvothermal conditions. The as-prepared porphyrin-tetraphenyl ethylene COF (PT-COF) possesses high crystallinity along with a large surface area of 1998 m2 g–1. The PT-COF electrode was used as a supercapacitive energy storage system with the combination of an electrochemical double-layer capacitor and pseudocapacitor. This COF showed a maximum specific capacitance of 1443 F g–1 at a current density of 1 A g–1 in 0.5 M H2SO4 with 91% capacity retention after 3000 cycles. The presence of the porphyrin unit inside the framework causes good redox activity in the acidic media. During the cathodic scan, the porphyrin unit [H2P] got protonated, followed by 2e– reduction to form a 20π-electronic system [H4P]. Thus, the reversible proton accepting capability of the redox-active porphyrin-decorated PT-COF could allow for use as an energy storage material as a supercapacitor under acidic conditions. A high power density of 7.3 kW kg–1 was observed at a high scan rate, which outperforms most of the other COF-based electrode materials used for high storage performance.
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
负责灵萱完成签到 ,获得积分10
刚刚
Fingerprints完成签到 ,获得积分10
刚刚
边诺完成签到,获得积分10
1秒前
SciGPT应助li采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
善学以致用应助1234采纳,获得10
2秒前
智勇双全完成签到,获得积分10
2秒前
kk关闭了kk文献求助
2秒前
吴1完成签到,获得积分10
3秒前
liwei发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
zxm发布了新的文献求助10
5秒前
Pooh发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
小xy完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Lucas应助666采纳,获得10
6秒前
Moriarty完成签到,获得积分10
6秒前
kingwill应助肯瑞恩哭哭采纳,获得20
7秒前
Ivy完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6应助Dream采纳,获得10
8秒前
莉莉完成签到,获得积分10
8秒前
今后应助大神装采纳,获得10
8秒前
揽星完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
清脆如娆完成签到 ,获得积分10
8秒前
zzzzz完成签到,获得积分10
9秒前
meddy完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
zy完成签到,获得积分10
10秒前
lllu发布了新的文献求助10
10秒前
迷失的杰克完成签到 ,获得积分10
11秒前
喻初原发布了新的文献求助10
11秒前
南宫映榕完成签到,获得积分10
11秒前
赘婿应助yk采纳,获得10
11秒前
Winfred发布了新的文献求助10
12秒前
微笑芒果完成签到 ,获得积分0
12秒前
默默的过客完成签到,获得积分10
12秒前
cc413完成签到,获得积分20
12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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
Fiction e non fiction: storia, teorie e forme 500
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5326463
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4466690
关于积分的说明 13897795
捐赠科研通 4359057
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2394428
邀请新用户注册赠送积分活动 1387937
关于科研通互助平台的介绍 1358802