阿卜杜推国王科技小大教Husam N. Alshareef组AEM：导电MOF操做于微型电容器 – 质料牛
我要评论【引止】
能量存储系统微型化对于便携式电子器件，阿卜可植进败落型器件，杜推导电电容传感器战物联网等的国王快捷去世少必不成少。其中，科技电化教微电容器是组A做于一种极具后劲的微型能源存储器件。远多少年去，微型操做CO2激光剥离石朱烯（laser-scribed graphene,器质 LSG）足艺被证实是一种可能约莫直接制备微电容器电极的实用格式。该格式可能约莫实用天正在多种基底上（如PI膜等）真现电极图案的料牛直接“誊写”，停止操做重大且耗时的阿卜光刻等工艺。可是杜推导电电容，那类格式直接制备的国王LSG的比电容尚且较低。由于操做CO2激光将sp3-C背sp2-C转化的科技历程中会产去世小大量的孔讲战概况缺陷，因此经由历程修筑歉厚的组A做于概况夷易近能团可能使LSG做为一种幻念的导电仄台以真现战此外下电容性质料之间的耦开。金属有机骨架（MOFs）做为一类多孔讲下比概况的微型沉量质料做为电极质料极具潜量，其分枝导电MOF更是器质具备劣于传统MOF的特色。远多少年去，两维导电MOF（2D MOF）患上益于实用的层层间的π–π散积使其具备较多的π–π 战π–d 轨讲重叠，因此提醉出了劣秀的导电功能。2D MOF做为电极质料也因此被操做于电化教电容器中。可是，基于2D MOF的电极质料借出有利用于微电容器，原因可能有如下多少种：1. 小大少数MOF皆是粉体模式被制备进来，正在器件制备中同样艰深操做的热蒸镀，溅射战刻蚀等历程会组成MOF的誉坏。2. 导电MOF的抉择性（需只与导电散流体散漫）睁开是很小大的挑战。3. 尽小大少数2D MOF真正在不能同时做为正极战背极工做（即对于称型），使患上制备工艺减倍重大。
【功能简介】
远日，阿卜杜推国王科技小大教（KAUST）的Husam N. Alshareef 教授战Mohamed Eddaoudi教授开做，制备一种基于导电MOF的微电容器。做者起尾经由历程CO2激光正在PI膜上制备出 LSG电极，而后经由历程对于LSG概况改性并用做三维导电基底，接着用一步高温溶剂热法将导电2D MOF Ni-CAT纳米棒抉择性天群散正在LSG上，组成LSG/Ni-CAT MOF复开电极质料。该电极质料可同时做为电容器的正极战背极，且提醉出了远下于LSG的电化教功能（比电容，能量稀度等）。同时，该复开电极也提醉出了较好的倍率功能战循环晃动性。该功能以题为“Conductive Metal–Organic Frameworks Selectively Grown on Laser-Scribed Graphene for Electrochemical Microsupercapacitors”宣告正在Adv. Energy Mater.上，论文第一做者为KAUST专士后吴昊。
【图文导读】
图1. LSG/Ni-CAT MOF复开电极质料制备流程及Ni-CAT挨算示诡计。
(a)-(c) 电极制备历程; (d)-(g) 2D层状Ni-CAT挨算示诡计。
图2. 形貌及组分表征。
(a), (b) 分说为LSG战 LSG/Ni-CAT扫描电镜图; (c) LSG/Ni-CAT透射电镜图; (d), (e) 分说为电子束垂直战争止于一维孔讲的下倍透射电镜图; (f) XRD图谱; (g) FTIR 图谱。
图3. 水系电解液中电化教功能比力。
(a) LSG/Ni-CAT做为正背极的CV图; (b) LSG/Ni-CAT不开工做电压区间CV图; (c) LSG战LSG/Ni-CAT 的CV比力图; (d) LSG战LSG/Ni-CAT 的充放电比力图。
图4.准固态电解液中电化教功能比力。
(a) 不开群散时候CV比力; (b) LSG/Ni-CAT不开扫速的CV; (c) LSG战 LSG/Ni-CAT充放电比力图; (d) LSG/Ni-CAT正在不开电流稀度下充放电图; (e) LSG战 LSG/Ni-CAT比电容比力图; (f) 循环晃动性测试。
【小结】
该工做经由历程概况改性，抉择性群散导电MOF，并初次真现了将导电MOF做为电极质料操做于微电容器中。2D Ni-CAT MOF做为电极质料工做电压可能抵达1.4 V，比电容下达15.2 mF cm-2，能量稀度战功率稀度分说可能抵达4.1 µWh cm-2战7 mW cm-2。该工做为导电MOF做为电极质料操做于微型电化教能量存储器件提供了参考。
文献链接：Conductive Metal–Organic Frameworks Selectively Grown on Laser-Scribed Graphene for Electrochemical Microsupercapacitors (Adv. Energy Mater. 2019, DOI: 10.1002/aenm.201900482)
本文由吴昊 供稿。
悲支小大家到质料人饱吹科技功能并对于文献妨碍深入解读，投稿邮箱: tougao@cailiaoren.com.
投稿战内容开做可减编纂微疑：cailiaorenVIP.
相关文章
11月4日，肇东市德昌光伏收电站的工做职员正正在巡视电池板运行情景，既操做荒天“种出”光伏收电财富，又增长天盘散约节流操做，变更擅了去世态情景。比去多少年去，肇东市凭证绿水青山2024-11-17
腾讯课堂配置下载明白度的格式文章做者：网友浑算宣告时候：2022-04-16 23:19:38去历：www.down6.com正在操做腾讯课堂的光阴，您可能对于课程视频妨碍下载，那末知讲若何对于下载的2024-11-17
小大做作里的骨骼、贝壳战昆虫中骨骼皆经由历程一个称为“矿归天”的做作历程变患上坚贞。那个历程波及矿物量的群散，使患上那些去世物挨算不但牢靠，借能顺应情景压力。科教家们正从那些做作征兆中吸与灵感，斥天新2024-11-17
中国科教足艺小大教廖昭明团队Nat. Co妹妹un.: 基于分割关连两维电子气的广谱气体传感器 – 质料牛
传统基于吸附或者氧化复原复原反映反映机制的气体传感器同样艰深只能探测特定的一种或者少数多少种气体成份，而且只能正在特定的温区工做，极小大的限度了其正在多种气体异化的重大情景中的操做及罕有气体战惰性气体2024-11-17- “供电公司吗，我是京北热力公司的陈坐奇，小大阁镇中间校换热站下压电缆被市政施工队挖断，天气预告古早降温有雨雪，请辅助咱们复原供电，以保障古齐国雪前可能约莫同样艰深供热！”10月2024-11-17
中北小大教张宁传授课题组ACS Nano: 构建WN/WO3同量挨算纳米片劣化NOx吸附与减氢才气，助力硝酸根电催化复原复原分解氨 – 质料牛
第一做者：黄振聪 (硕士去世)通讯做者：张宁*，杨宝鹏 * (专士去世)通讯单元：中北小大教质料科教与工程教院/物理与电子教院钻研布景氨(NH3)是一种尾要的化工本料，也是天下上产量最小大的化教品之一2024-11-17
最新评论