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Co/Ni双金属-有机框架物及其衍生物在超级电容器中的研究进展
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作者 朱红莉 王香亭 +2 位作者 张曼 杨建东 王晓晴 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期26-29,33,共5页
概述了Co/Ni双金属-有机框架物材料(Co/Ni-MOFs)及其衍生物作为超级电容器电极材料的最新研究进展。根据对Co/Ni-MOFs材料的处理分类,可以分为原始Co/Ni-MOFs以及Co/Ni-MOFs衍生物材料(包括多孔碳材料、过渡金属氧化物、氢氧化物、硼酸... 概述了Co/Ni双金属-有机框架物材料(Co/Ni-MOFs)及其衍生物作为超级电容器电极材料的最新研究进展。根据对Co/Ni-MOFs材料的处理分类,可以分为原始Co/Ni-MOFs以及Co/Ni-MOFs衍生物材料(包括多孔碳材料、过渡金属氧化物、氢氧化物、硼酸盐、硫化物、磷化物)。重点综述了Co/Ni-MOFs和Co/Ni-MOFs衍生物材料的合成方法及其电化学性能,讨论了Co/Ni-MOF材料及其衍生物的形貌、结构和电化学性能之间的关系,概述了不同合成策略对提升比电容、循环稳定性和速率性能的贡献。最后,总结并展望了Co/Ni-MOFs在储能应用领域的挑战和机遇。 展开更多
关键词 金属-有机框架 电极材料 超级电容器
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梯度包覆镍钴锰酸锂材料Li[Ni_(0.83)Co_(0.07)Mn_(0.10)]O_2的合成 被引量:2
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作者 杨驰 王洪 于刚 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1198-1200,共3页
采用溶胶凝胶法在球形Ni(OH)2颗粒表面包覆钴、锰氧化物,作为镍钴锰氢氧化物浓度梯度包覆的复合前驱体,然后配锂高温焙烧,合成了梯度包覆的镍酸锂复合正极材料Li[Ni0.83Co0.07Mn0.10]O2。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒... 采用溶胶凝胶法在球形Ni(OH)2颗粒表面包覆钴、锰氧化物,作为镍钴锰氢氧化物浓度梯度包覆的复合前驱体,然后配锂高温焙烧,合成了梯度包覆的镍酸锂复合正极材料Li[Ni0.83Co0.07Mn0.10]O2。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒电流充放电测试等方法对材料的结构、表观形貌及电化学性能进行了表征。结果表明,该材料具有良好的六方单相层状α-Na Fe O2结构,呈类球状。切面元素线扫描显示该材料的包覆壳层中锰金属元素呈梯度变化。同时该新型梯度包覆的镍钴锰酸锂复合正极材料表现出了优越的电化学性能:在25℃下,2.8~4.3 V充放电范围,0.5 C首次放电比容量可达190.5 m Ah/g,循环50次容量保持92.5%;55℃下,该材料首次放电比容量可达210.1 m Ah/g,循环50次容量仍能保持81.1%。 展开更多
关键词 正极材料 酸锂 梯度包覆 过渡金属氧化物
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MOF衍生的过渡金属(氧化物)基多孔碳材料制备及其碳含量TG分析——创新型实验教学设计
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作者 刘雪岩 姜晓庆 +3 位作者 张蕾 雷丽明 康博雅 孙渝 《当代化工研究》 CAS 2023年第18期140-142,共3页
化学是一门实践性很强的学科,实验教学在创新型人才培养中占有重要地位。本创新实验将科研热点领域的金属有机框架(MOFs)衍生的过渡金属(氧化物)基多孔碳材料(MxOy@C)引入本科实验教学,内容包括材料的制备、结构表征及复合材料中碳含量... 化学是一门实践性很强的学科,实验教学在创新型人才培养中占有重要地位。本创新实验将科研热点领域的金属有机框架(MOFs)衍生的过渡金属(氧化物)基多孔碳材料(MxOy@C)引入本科实验教学,内容包括材料的制备、结构表征及复合材料中碳含量的热重(TG)定量分析。实验过程融合了有机化学、结构化学和仪器分析等多学科知识,配以常用数据分析及绘图软件、虚拟实验平台的应用,突破了基础实验的单一性,能够对学生进行系统的科研素养训练。 展开更多
关键词 金属有机框架 过渡金属 多孔碳材料 热重分析 碳含量
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三维孔道NiMn-MOF电极材料制备及电化学性能研究
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作者 刘新 毛喜玲 +2 位作者 闫欣雨 王俊强 李孟委 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期361-369,共9页
针对目前超级电容器电极材料能量密度较低、制备工艺复杂的难题,利用MOF材料的高比表面积、多孔结构的优势,本工作采用简单可控的一步水热法制备具有三维孔道网络结构的双金属NiMn-MOF纳米片,Ni与Mn相近的原子半径有利于双金属NiMn-MOF... 针对目前超级电容器电极材料能量密度较低、制备工艺复杂的难题,利用MOF材料的高比表面积、多孔结构的优势,本工作采用简单可控的一步水热法制备具有三维孔道网络结构的双金属NiMn-MOF纳米片,Ni与Mn相近的原子半径有利于双金属NiMn-MOF的合成以及暴露出更多的活性位点,通过不断优化工艺参数(水热温度和水热时间),进行对比获得了高比容的NiMn-MOF电极材料。同时借助扫描电子显微技术(SEM)、能谱分析技术(EDS)、X射线衍射技术(XRD)对电极材料的形貌和晶体结构进行详细的表征,利用循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)进行电化学性能分析。在6 mol/L的KOH电解液中进行三电极测试,结果表明当电流密度为0.5 A/g时,其比容量高达1023.5 F/g。以双金属NiMn-MOF为正极,活性炭(AC)为负极组装的非对称超级电容器,在电流密度为0.5 A/g时,其比容量为94.37 F/g,并使用该器件成功点亮红色LED灯,表明所制备的双金属NiMn-MOF纳米片具有良好的电化学性能,为超级电容器电极材料的制备提供了新的思路。 展开更多
关键词 镍锰过渡金属有机框架材料 电极材料 超级电容器 电化学性能
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Ni-MOF衍生NiS_(2)@CNTs电极材料构建及其电化学性能
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作者 王双 赵佳辉 +5 位作者 王淼 曲伟强 王建成 米杰 裴晋平 冯宇 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期197-208,共12页
改善过渡金属硫化物导电性和循环稳定性是提升超级电容器性能的关键。以二氰二胺和升华硫分别为碳源和硫源,将Ni-MOF前驱体进行碳化和硫化后构筑了二硫化镍纳米颗粒与碳纳米管的复合材料(NiS_(2)@CNTs)。分析表明,碳化样品与升华硫的比... 改善过渡金属硫化物导电性和循环稳定性是提升超级电容器性能的关键。以二氰二胺和升华硫分别为碳源和硫源,将Ni-MOF前驱体进行碳化和硫化后构筑了二硫化镍纳米颗粒与碳纳米管的复合材料(NiS_(2)@CNTs)。分析表明,碳化样品与升华硫的比例为1∶6时,制得的NiS2@CNTs复合材料具有较大的比表面积,且其中的NiS2纳米颗粒和碳纳米管呈现高分散性,可为电化学储能过程提供丰富的反应活性位点、快速的离子扩散和较强的电子传输效率。电化学性能测试表明,NiS_(2)@CNTs电极在0.5 A/g时的比电容可达568.0 F/g。以NiS_(2)@CNTs和活性炭(AC)分别为正负极组装NiS_(2)@CNTs//AC器件,其最大输出能量密度和功率密度达15.6和3207.0 W/kg,经过5000次充放电循环后的电容保持率和库伦效率分别为98.1%和99.7%,表明该电极材料有望实现长期循环利用且具有良好的实际应用前景。 展开更多
关键词 金属有机框架化合物 过渡金属硫化物 碳纳米管 电极材料 超级电容器
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基于三苯胺类多羧酸配体构筑的3例金属有机框架材料 被引量:1
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作者 何燕萍 张健 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第16期1781-1789,1-2,共9页
三苯胺类多羧酸有机配体因在光电功能材料领域表现优异而受到学者广泛地关注.本文选择一个具有纳米尺寸臂长的配体三(4′-羧基联苯基)胺(H_3TPA),在不同的反应条件下,分别与MnCl_2·4H_2O,Cu(NO_3)_2·6H_2O和Co(NO_3)_2·6... 三苯胺类多羧酸有机配体因在光电功能材料领域表现优异而受到学者广泛地关注.本文选择一个具有纳米尺寸臂长的配体三(4′-羧基联苯基)胺(H_3TPA),在不同的反应条件下,分别与MnCl_2·4H_2O,Cu(NO_3)_2·6H_2O和Co(NO_3)_2·6H_2O反应,合成了3例结构新颖的金属有机框架(MOF)材料,[Mn(HTPA)(DMA)]_n·x G(FIR-31,DMA=N,N-二甲基乙酰胺,G=客体分子),[(Me_2NH_2)(Cu(TPA)]_n·x G(FIR-32),[(Co_3(TPA)_2(TMEA)_2]_n·x G(FIR-33,TMEA=N,N,N′-三甲基乙二胺).X射线单晶衍射结果表明,FIR-31是由双核[Mn_2(COO)_4]次级构筑单元(SBU)通过未完全脱质子的HTPA2-配体桥联形成的二维(4,4)-sql层状结构;FIR-32则是一个具有(3,6)-kgd拓扑网络的阴离子型二维层,其SBU为双核的[Cu_2(COO)_6];而FIR-33是由三核[Co_3(COO)_6]SBU构筑的具有(3,6)-kgd拓扑类型的二维层结构. 展开更多
关键词 金属-有机框架材料 三苯胺类多羧酸配体 过渡金属离子 合成 晶体结构
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锂离子电池正极材料Li[Ni_(0.92)Co_(0.04)Mn_(0.04)]O_2的合成新方法 被引量:1
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作者 杨驰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期72-74,81,共4页
采用溶胶-凝胶法在球形Ni(OH)2颗粒表面包覆钴、锰氧化物,合成了核壳结构的镍钴锰酸锂复合正极材料Li[Ni0.92Co0.04Mn0.04]O2。用X射线衍射、扫描电镜、恒电流充放电测试等方法对材料的结构、表观形貌及电化学性能进行了表征。结果表明... 采用溶胶-凝胶法在球形Ni(OH)2颗粒表面包覆钴、锰氧化物,合成了核壳结构的镍钴锰酸锂复合正极材料Li[Ni0.92Co0.04Mn0.04]O2。用X射线衍射、扫描电镜、恒电流充放电测试等方法对材料的结构、表观形貌及电化学性能进行了表征。结果表明,与镍酸锂材料相比,该镍酸锂复合正极材料表现出了较高的比容量,较好的循环稳定性及更好的安全性。 展开更多
关键词 正极材料 酸锂 包覆 过渡金属氧化物
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MOFs及衍生物水系锌离子电池正极材料研究进展 被引量:1
8
作者 陈建辉 王辉 潘成岭 《山东化工》 CAS 2022年第14期82-84,共3页
水系锌离子电池(aqueous Zinc-ion batteries ZIBS)是一种正在兴起的新兴储能方式,具有容量大、放电过程安全、材料环保无毒等优点被认为在能源储存装置方面具有非常好的发展前景。目前,水系锌离子电池的开发难点在于寻找合适的正极材料... 水系锌离子电池(aqueous Zinc-ion batteries ZIBS)是一种正在兴起的新兴储能方式,具有容量大、放电过程安全、材料环保无毒等优点被认为在能源储存装置方面具有非常好的发展前景。目前,水系锌离子电池的开发难点在于寻找合适的正极材料,而金属有机框架(mental organic frameworks MOFs)材料及其衍生物因大的孔隙率和比表面积以及高度的可调控性,正被广泛的应用于水系锌离子电池的正极材料。 展开更多
关键词 水系锌离子电池 金属有机框架材料 MOF衍生物 储能 正极材料 氧化物 钒氧化物
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以MOFs为模板制备TMO/C复合材料在锂离子电池中的应用 被引量:3
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作者 刘嘉铭 卢彦华 +1 位作者 王苏敏 李金辉 《江西冶金》 2019年第4期12-16,26,共6页
商用负极材料石墨理论比容量较低,无法满足市场的需求,发展具有更高比容量的负极材料来替代石墨至关重要.介绍了过渡金属氧化物(TMO)和金属-有机框架(MOFs)的特点及锂离子电池负极材料性能改进的方法,综述了以MOFs为前驱体制备TMO/C复... 商用负极材料石墨理论比容量较低,无法满足市场的需求,发展具有更高比容量的负极材料来替代石墨至关重要.介绍了过渡金属氧化物(TMO)和金属-有机框架(MOFs)的特点及锂离子电池负极材料性能改进的方法,综述了以MOFs为前驱体制备TMO/C复合材料作为锂离子电池负极的优点及研究进展,并对此类负极材料的发展趋势进行了总结与展望. 展开更多
关键词 过渡金属氧化物 金属-有机框架 锂离子电池 负极材料
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基于过渡金属有机配合物的汞荧光传感器研究进展 被引量:3
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作者 聂鹏 曹桂红 +1 位作者 何劼毅 许波 《分析试验室》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期977-984,共8页
汞广泛存在于各类环境中,全球发展了较多类型的汞荧光分子传感器。相比有机传感器而言,过渡金属有机配合物具有立体结构丰富,水溶性好,Stokes位移大,选择性强和灵敏性高,发光寿命长以及生物毒性小等优点。而基于过渡金属有机配合物的金... 汞广泛存在于各类环境中,全球发展了较多类型的汞荧光分子传感器。相比有机传感器而言,过渡金属有机配合物具有立体结构丰富,水溶性好,Stokes位移大,选择性强和灵敏性高,发光寿命长以及生物毒性小等优点。而基于过渡金属有机配合物的金属有机框架材料(MOFs),还具有可调的孔径结构和丰富的官能团种类,有着广泛的应用前景。介绍了部分近年来报道的应用于汞荧光分析传感的过渡金属配合物,通过对其中亮点工作的详述,展示当前该技术的研究水平以及存在的问题,并提出了未来发展方向。 展开更多
关键词 过渡金属有机配合物 金属有机框架材料 荧光传感器
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ZnCo-MOF-74衍生纳米球ZnO/ZnCo_(2)O_(4)的超级电容性能
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作者 吴志辉 钱晶 +1 位作者 余沁芸 王亚珍 《电池》 CAS 北大核心 2024年第2期175-179,共5页
双金属MOF-74独特的结构性能是构建多孔材料的理想前驱体之一。以ZnCo-MOF-74作为前驱体,通过高温煅烧法制备衍生物ZnO/ZnCo_(2)O_(4)纳米球,并对材料的结构和形貌进行分析。在6 mol/L KOH溶液的三电极体系中测试样品的电化学性能,在电... 双金属MOF-74独特的结构性能是构建多孔材料的理想前驱体之一。以ZnCo-MOF-74作为前驱体,通过高温煅烧法制备衍生物ZnO/ZnCo_(2)O_(4)纳米球,并对材料的结构和形貌进行分析。在6 mol/L KOH溶液的三电极体系中测试样品的电化学性能,在电流为1.0 A/g、n(Zn)∶n(Co)=1∶1时制得的ZnO/ZnCo_(2)O_(4),比电容达1047.8 F/g,高于其他比例下所得到的混合金属氧化物。ZnO/ZnCo_(2)O_(4)的高比电容和良好的倍率性能归因于较大的比表面积和双金属的协同效应。以n(Zn)∶n(Co)=1∶1合成的纳米球ZnO/ZnCo_(2)O_(4)为正极材料、活性炭为负极材料制备的不对称超级电容器,在0.5 A/g下的比电容为74.3 F/g,在比功率536.3 W/kg时,比能量为26.4 W·h/kg;以10.0 A/g电流在0~1.6 V循环2000次后,电容保持率为81.3%。 展开更多
关键词 过渡金属氧化物(TMOs) ZnO/ZnCo_(2)O_(4) 金属有机框架(MOFs) 电极材料 超级电容器
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Ni-MOF与焦磷酸哌嗪对环氧树脂的协同阻燃及抑烟 被引量:1
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作者 满婷莉 沈文涛 许苗军 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期83-87,共5页
将含镍金属有机框架材料(Ni-MOF)与焦磷酸哌嗪(PPAP)复配后添加到环氧树脂(EP)中,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL 94)及锥形量热(CONE)测试研究了材料的阻燃性能及烟释放行为。结果表明,添加6%(质量分数,下同)的PPAP时,材料的LOI值为... 将含镍金属有机框架材料(Ni-MOF)与焦磷酸哌嗪(PPAP)复配后添加到环氧树脂(EP)中,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL 94)及锥形量热(CONE)测试研究了材料的阻燃性能及烟释放行为。结果表明,添加6%(质量分数,下同)的PPAP时,材料的LOI值为27.9%,垂直燃烧测试通过了UL 94 V-0级;当PPAP与Ni-MOF以质量比99∶1混合,总添加量为5%时,材料的LOI值达到29.3%并通过了UL 94 V-0级;极少量Ni-MOF的加入,有效提高了材料的阻燃效率。CONE测试表明,在相同阻燃剂添加量下,EP/PPAP/Ni-MOF材料的热释放速率、总热释放量、烟释放速率及总烟释放量,与EP/PPAP材料相比均得到了明显降低;Ni-MOF的引入,降低了材料的燃烧强度,减少了烟气的释放;Ni离子与PPAP受热分解形成的磷酸及多聚磷酸发生交联,将更多的磷留在了凝聚相中,促进了材料形成更加丰富、强度更高的炭层,有效抑制EP燃烧过程中热量和烟气的释放,从而提高了EP材料的火安全性能。 展开更多
关键词 环氧树脂 阻燃 抑烟 金属有机框架材料 焦磷酸哌嗪
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基于Mn-MOF制备的竹节结构Mn2O3及其电化学性能
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作者 张小磊 张娜 +2 位作者 徐晨 王航 甘传先 《应用技术学报》 2019年第2期125-129,共5页
通过简单的溶剂热法制备出Mn-MOF前驱体,然后以Mn-MOF前驱体为模板,在空气环境中,450℃温度下煅烧,得到Mn2O3。采用XRD、TG、SEM、CV、GCD等表征手段对所得样品进行结构表征以及性能测试。结果表明,制备的Mn-MOF为棒状结构,棒状Mn-MOF... 通过简单的溶剂热法制备出Mn-MOF前驱体,然后以Mn-MOF前驱体为模板,在空气环境中,450℃温度下煅烧,得到Mn2O3。采用XRD、TG、SEM、CV、GCD等表征手段对所得样品进行结构表征以及性能测试。结果表明,制备的Mn-MOF为棒状结构,棒状Mn-MOF经煅烧后得到竹节结构Mn2O3。该种竹节结构Mn2O3具有良好的电化学性能,在0.5mol/LNa2SO4水溶液电解液中,电流密度为0.5A/g时,比电容为149F/g。此类新型竹节结构Mn2O3的开发为Mn2O3材料在超级电容器领域的应用开辟新的方向。 展开更多
关键词 金属有机框架结构材料 MN2O3 竹节结构 比电容 超级电容器
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选择性氧化的光催化剂及其制备方法
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作者 赵进才 李静 +1 位作者 马万红 任岩军 《科技开发动态》 2005年第4期46-46,共1页
该专利是一种选择性氧化的光催化剂及其制备方法。该催化剂由负载到无机载体上的过渡金属离子与有机配体络合而成,其中无机载体包括NaX和NaY型分子筛、ZSM-5分子筛、中孔分子筛、SiO2和Al2O3;过渡金属离子为铁、锰、镍和钴离子;有机... 该专利是一种选择性氧化的光催化剂及其制备方法。该催化剂由负载到无机载体上的过渡金属离子与有机配体络合而成,其中无机载体包括NaX和NaY型分子筛、ZSM-5分子筛、中孔分子筛、SiO2和Al2O3;过渡金属离子为铁、锰、镍和钴离子;有机配体为α,α’-联吡啶,1,10-邻菲罗啉、1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)或席夫碱。 展开更多
关键词 选择性氧化 制备方法 光催化剂 1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚 ZSM-5分子筛 过渡金属离子 有机配体 无机载体 Y型分子筛 中孔分子筛 Al2O3 SiO2 邻菲罗啉 NAX 钴离子 联吡啶 席夫碱 负载
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