شهرام قاسمی میر

ساخت الکترودی با سطح ویژه بالا و چارچوب‌های میکرو نانو متخلخل یک فاکتور مهم برای عملکرد عالی الکتروشیمیایی است که منجر به انتقال سریع و غنی الکترون/یون و رسانایی بالا می‌شود. موادی با خواص ویژه مانند جذب عالی‌ با ساختارهای متخلخل توخالی، سطح ویژه بزرگ که که مکآن‌های جذب بیشتر و تعامل الکترواستاتیکی را فراهم می‌کنند تأثیر مؤثری بر پیشرفت فرآیند جذب دارند. ترکیب مواد کربنی با چارچوب های فلزی-آلی‌ و معرفی هیدروکسید‌ دولایه به عنوان بستر یک همپوشانی برتر برای بهبود خواص الکترود ایجاد می کند. هیدروکسیدهای دولایه بر اساس اکسیدگرافن/چارچوب آلی فلزی به عنوان مواد الکترود باعث افزایش تحرک الکترون در الکترودها، ظرفیت ذخیره سازی، چگالی توان زیاد، سنتز آسان، جلوگیری از تجمع، ترکیب بالا، زیست سازگاری قابل تنظیم، عملکرد ایمن، کاهش ضخامت، افزایش رسانایی، ساختار منافذ باز و فضای کافی برای رسوب گذاری مواد فعال است و به دلیل تولید آسان، ترکیب همه کاره، هزینه کم و ویژگی های فیزیکی وشیمیایی عالی، نتایج سازنده ای را نشان داده است. علاوه بر این تغییرات ساختاری مختلف نیز می‌تواند بر افزایش عملکرد این سازه‌های لایه ای موثر در نظر گرفته شود. در اینجا، ما ماده فعال را بر اساس اکسید گرافن و Co-MOF برای کاربرد در ابرخازن ساختیم. اکسید گرافن می‌تواند درجه رسانندگی الکتریکی را بهبود بخشد و و می‌تواند باعث ایجاد یک اتصال عالی بین الکترولیت و ماده الکترود شود که باعث می شود الکترولیت بهتر به مواد الکترود نفوذ کند و Co-MOF در انتقال الکترون و یون ها کمک می‌کند. در نهایت، یک لایه نازک از هیدروکسیدهای فلزات واسطه روی سطح مشترک الکترود/الکترولیت اضافه شد تا فرآیند انتقال بار را تسهیل کند. در این راستا، نانوکامپوزیت GO/Co-MOF/NiMnCu با روش حلال گرمایی بر روی فوم نیکل (NF) سنتز شد که ظرفیت ویژه بالای 8/2550 فاراد بر گرم در چگالی جریان 1 آمپر بر گرم و حفظ ٪91 از ظرفیت اولیه‎ی خود را بعد از 10000 چرخه‎ی شارژ-دشارژ در الکترولیت (M3) KOH را نشان می دهد. چنین عملکرد الکتروشیمیایی برتر و جذاب نشان می‌دهد که نمونه حاضر می‌تواند نوید یک الکترود مستقیم و نامزد مناسب برای ذخیره انرژی را بدهد. در این تحقیق نشان داده شد که اثر هم‌افزایی بین سطح ویژه بزرگ نانوصفحات GO، تخلخل بالا و ‌سطح خاص عظیم Co-MOF و رسانایی هیدروکسیدهای فلزات واسطه منجر به ظرفیت ویژه بالا در الکترود نانوکامپوزیت NF/GO/Co-MOF/NiMnCu شده است.