>
Fa   |   Ar   |   En
   ساخت نانوکامپوزیت چهارچوب‌ آلی- فلزی بر پایه Cu /گرافن و بررسی رفتار ابرخازنی آن  
   
نویسنده آزادفلاح مرضیه ,صدقی آرمان ,حسینی هادی
منبع علم و مهندسي سراميك - 1398 - دوره : 8 - شماره : 1 - صفحه:27 -35
چکیده    هدایت بالا و سطح بالای قابل دسترسی به الکترولیت از پیش نیازهای اصلی مواد فعال مورد استفاده در ابرخازن ها برای دستیابی به کارایی الکتروشیمیایی بالاست. در سال های اخیر، چهارچوب های آلیفلزی به دلیل سطح ویژه بالا و مناسب بودن اندازه تخلخل به عنوان مواد الکترودی در ابرخازن ها مورد استفاده قرار گرفتند. با این حال استفاده از چهارچوب های آلیفلزی به تنهایی در ابرخازن ها، بدلیل هدایت الکتریکی ضعیف، پایداری ناکافی و خواص مکانیکی پایین، اثر ظرفیت بالا و کارایی مناسب را خنثی می کند. در مقاله حاضر به روش سنتز هیدروترمال، چهارچوب های آلیفلزی بر پایه مس تهیه شد و برای ارتقای هدایت این مواد، گرافن درحین سنتز افزوده شد. جهت بررسی ساختاری نانوکامپوزیت حاصله، از آنالیزهای xrd,ftir و fesemاستفاده شد. برای بررسی رفتار ابرخازنی، آزمون های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای و امپدانس الکتروشیمیایی و رفتار تکرارپذیری انجام شد. نمونه چهارچوب آلیفلزی بر پایه مس دارای ظرفیت ویژه 372 فاراد بر گرم بود، در حالی که کامپوزیت آن با گرافن دارای ظرفیت 570 فاراد بر گرم بود. در این کامپوزیت ها، گرافن افزایش هدایت الکترود ها، در دسترس پذیری بیشتر تخلخل ها و ذخیره بار را از طریق مکانیزم غیر فارادایی فراهم می آورد و چهارچوب های آلیفلزی نیز با میزان تخلخل بالا، قابلیت تنظیم تخلخل و افزایش ظرفیت کل ذخیره بار را از طریق مکانیزم فارادایی فراهم می کند.
کلیدواژه ابرخازن، نانوکامپوزیت، چهارچوب‌های آلی- فلزی، گرافن
آدرس دانشگاه بین المللی امام خمینی, گروه مهندسی مواد, ایران, دانشگاه بین المللی امام خمینی, گروه مهندسی مواد, ایران, دانشگاه صنعتی شریف, گروه شیمی, ایران
 
   Fabrication of cu based metal-organic framework / graphene Nanocomposite and study electrochemical performance in supercapacitors  
   
Authors
Abstract    High conductivity and high level of electrolyte availability are the main requirements of active materials used in supercapacitors (SCs) to achieve high electrochemical efficiency. In recent years, metalorganic frameworks (MOFs) have been used as electrode materials for SCs due to their suitability of porosity and high surface area. However, using singlecomponent MOFs in supercapacitors results in poor electrical conductivity, insufficient stability, and poor mechanical properties, and neutralize the effect of high capacity and efficient performance. In this paper, using a hydrothermal synthesis method, Cubased MOFs were fabricated and graphene was added during synthesis to enhance the conductivity of these materials. To investigate the structure of nanocomposites were used XRD, FTIR, and FESEM analyze. To investigate the electrochemical behavior of electrodes, cyclic voltammetry, electrochemical impedance and repeatability behavior were performed. The Cu based MOFs had a capacity of 372 F.g1, while its composite capacity with graphene is 570 F.g1. In these composites, graphene enhances electrical conductivity, porosity accessibility, and charge storage through a nonFaradic mechanism and metalorganic frameworks increase the total capacity with high porosity, porosity adjustable, and charge storage through the Faradic Mechanism.
Keywords Supercapacitor ,Nanocomposite ,Metal-organic framework ,Graphene.
 
 

Copyright 2023
Islamic World Science Citation Center
All Rights Reserved