بهبود کامپوزیت Zif-۱۲ به کمک مواد دوبعدی کاربید تیتانیوم و نقش آن به عنوان آند و بررسی ویژگی الکتروشیمیایی در باتری های لیتیوم یون

چارچوب های فلزی-آلی (MOFs)، به عنوان نسلی از مواد متخلخل، به دلیل عوامل فوق العاده ای مانند ساخت آسان، استحکام حرارتی و شیمیایی بالا، چگالی کم و ساختار مرتب بالا، تحقیقات زیادی را به خود جلب کرده اند. چارچوب های فلزی-آلی از خوشه های فلزی و لیگاندهای آلی ساخته شده اند و چارچوب های سه بعدی حاوی ساختارهای کریستالی مختلف با قطر منافذ و گروه های عملکردی تنظیم شده را بر روی پیوندهای آلی تشکیل می دهند. بنابراین، مواد چارچوب فلزی-آلی دستاوردهای غالب در زمینه انرژی نشان می دهد. شایان ذکر است، یک چارچوب ایمیدازولات زئولیت مبتنی بر کبالت (Co-ZIF) یک ماده معمولی چارچوب های فلزی-آلی مبتنی بر کبالت است که به عنوان یک پیش ساز برجسته برای آند لیتیوم یون باتری ها استفاده می شود. نانوذرات Zif-۱۲ برای کاربرد به عنوان مواد آندی در باتری های لیتیوم یون قابل شارژ با روش هم رسوبی سنتز شد. سپس به کمک حام فراصوت کاربید تیتانیوم به Zif-۱۲ اضافه شد. اندازه نانوذرات با توجه به پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری در محدوده نانومتر بود. عملکردهای الکتروشیمیایی ترکیب سنتز شده آند بهبود عملکرد الکتروشیمیایی را نشان داد، بر همین اساس، ظرفیت اولیه برای Zif-۱۲ و Zif-۱۲-Ti۳C۲ به ترتیب ۵۰۷ میلی آمپر ساعت بر گرم و ۶۳۹.۵۲ در محدوده ولتاژ ۰.۰۱-۳.۰ ولت با جریان ۰.۱ آمپر بر گرم را گزارش شد. پس از ۱۰۰ چرخه، ظرفیت در ۲۴۳.۳۳ میلی آمپر ساعت بر گرم و ۳۱۶.۴۴ میلی آمپر ساعت بر گرم باقی ماند. تصاویر آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش اشعه ایکس تایید کننده سنتز موفق است، هم چنین با توجه به داده های BET می توان نتیجه گرفت مساحت سطح بالا چهارچوب آلی فلزی به بهبود عملکرد الکتروشیمیایی آند کمک می کند، مسیرها و مکان های متعددی را برای انتقال و ذخیره سازی لیتیوم فراهم می کند و بر این اساس به افزایش ظرفیت کمک می کند

کلیدواژه ها:

چهارچوب آلی-فلزی ، انتشار لیتیوم ، کبالت نیترات ، افزایش ظرفیت