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Flame-Retardant 3D Covalent Organic Framework for High-Performance Symmetric Supercapacitors
Energy & Fuels ( IF 5.2 ) Pub Date : 2023-02-28 , DOI: 10.1021/acs.energyfuels.2c04226 Madan R. Biradar 1, 2 , Chepuri R. K. Rao 1, 2 , Sidhanath V. Bhosale 1, 2 , Sheshanath V. Bhosale 3
Energy & Fuels ( IF 5.2 ) Pub Date : 2023-02-28 , DOI: 10.1021/acs.energyfuels.2c04226 Madan R. Biradar 1, 2 , Chepuri R. K. Rao 1, 2 , Sidhanath V. Bhosale 1, 2 , Sheshanath V. Bhosale 3
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The development of safe supercapacitor (SC) devices has always been a market demand. The design and fabrication of nonflammable electrodes with lower side effects exhibiting high SC efficiency are the ultimate solution. Tris(4-formylphenyl) phosphate (P) and 2,6-diamino pyridine (Py) have been utilized to prepare a three-dimensional (3D) covalent organic framework (COF), named as PFM-COF1. The phosphonate-rich subunit was incorporated to impart flame retardancy properties for use as a potential electrode for safer SC devices. The PFM-COF1 material was fully characterized using solid-state 13C NMR, scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA), and powder X-ray diffraction (XRD) techniques. The nonflammable PFM-COF1 was employed for the construction of three-electrode and symmetric (S) two-electrode SC devices and exhibited a specific capacitance (Csp) of 394.28 and 158 F g–1 at 0.5 A g–1 current density. Moreover, PFM-COF1 displayed a high energy density of about 28.44 Wh kg–1 with a power density of 1077.72 W kg–1 at 0.5 A g–1. For 2000 cycles, 81% capacitance retention was observed.
中文翻译：
用于高性能对称超级电容器的阻燃 3D 共价有机框架
开发安全的超级电容器 (SC) 设备一直是市场需求。设计和制造具有较低副作用和高 SC 效率的不易燃电极是最终的解决方案。三（4-甲酰基苯基）磷酸盐（P）和2,6-二氨基吡啶（Py）已被用于制备三维（3D）共价有机骨架（COF），命名为PFM-COF1。加入富含膦酸盐的亚基以赋予阻燃性能，用作更安全的 SC 设备的潜在电极。PFM-COF1 材料使用固态13进行了全面表征C NMR、扫描电子显微镜 (SEM)、傅立叶变换红外光谱 (FT-IR)、热重分析 (TGA) 和粉末 X 射线衍射 (XRD) 技术。不易燃的 PFM-COF1 用于构建三电极和对称 (S) 双电极 SC 器件，在0.5 A g –1电流密度下表现出394.28 和 158 F g –1的比电容 ( C sp )。此外，PFM-COF1 显示出约 28.44 Wh kg –1的高能量密度，在 0.5 A g –1时的功率密度为 1077.72 W kg –1。对于 2000 个循环，观察到 81% 的电容保持率。
更新日期：2023-02-28
中文翻译：
用于高性能对称超级电容器的阻燃 3D 共价有机框架
开发安全的超级电容器 (SC) 设备一直是市场需求。设计和制造具有较低副作用和高 SC 效率的不易燃电极是最终的解决方案。三（4-甲酰基苯基）磷酸盐（P）和2,6-二氨基吡啶（Py）已被用于制备三维（3D）共价有机骨架（COF），命名为PFM-COF1。加入富含膦酸盐的亚基以赋予阻燃性能，用作更安全的 SC 设备的潜在电极。PFM-COF1 材料使用固态13进行了全面表征C NMR、扫描电子显微镜 (SEM)、傅立叶变换红外光谱 (FT-IR)、热重分析 (TGA) 和粉末 X 射线衍射 (XRD) 技术。不易燃的 PFM-COF1 用于构建三电极和对称 (S) 双电极 SC 器件，在0.5 A g –1电流密度下表现出394.28 和 158 F g –1的比电容 ( C sp )。此外，PFM-COF1 显示出约 28.44 Wh kg –1的高能量密度，在 0.5 A g –1时的功率密度为 1077.72 W kg –1。对于 2000 个循环，观察到 81% 的电容保持率。
京公网安备 11010802027423号