شماره ركورد
33806
پديد آورنده
محمد مهدي شكربيگي
عنوان
بهبود عملكرد الكتروشيميايي چارچوب فلز - آلي برپايه كبالت با دوپينگ روي براي كاربرد ابرخازن
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
شيمي معدني
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1403/11/30
استاد راهنما
وحيد صفري فرد
استاد مشاور
نداشتم
دانشكده
شيمي
چكيده
با استفاده از فرآي ند حالل گرمايي، الي ه هاي نازك چارچوب فلز -آلي برپايه كبالت و چارچوب فلز -آلي برپايه كبالت
دوپ شده با روي به صورت مستقيم روي فوم مس به ترت يب به نام هاي CF/CM و CF/ZCM رشد داده شدند.
عملكرد الكتروش يميايي آنها براي كاربردهاي ابرخازن مورد بررس ي قرار گرفت. يافته ها ي حاصل از آزمايش هاي
الكتروش يميايي نشان داد كه دوپ كردن با 5 % مول رو ي به طور مثبت فعاليت الكتروش يميايي -67ZIF را افزايش
مي دهد . طيفسنجي پراكند گي انرژي اشعه ايكس )EDS )دوپ كردن موفق يتآميز رو ي را تاييد كرد. تصويربرداري
ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني )FESEM )نشان داد كه اند ازه كريستال با افزودن نمك روي كاهش
مي يابد . مدل محاسباتي دان نشان داد كه با كوچكتر شدن اندازه كريستال، سرعت نفوذ ي ون افزايش مي يابد .
الكترود CF/ZCM ظرفيت سطحي عالي 635/7 ميلي فاراد بر سانتي متر مربع را در چگالي جريان 3 ميلي آمپر
بر سانتي متر مربع نشان داد و %85 عملكرد خود را پس از 4000 چرخه شارژ- تخلي ه حفظ كرد. طي ف سنجي
امپدانس الكتروش يميايي )EIS )نشان داد كه مقاومت انتقال بار در الكترود CF/ZCM كمتر است، كه نشان دهنده
اثر مثبت دوپ كردن رو ي بر رسانايي الكترود است. عالوه بر اين، الكترود CF/ZCM چگالي انرژي 22 ميكرو وات
ساعت بر سانتي متر مربع و چگالي توان 0/74 ميلي وات بر سانتي متر مربع را نشان داد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/22
عنوان به انگليسي
Improving the electrochemical performance of cobalt-based metal-organic frameworks with zinc doping for supercapacitor applications
تاريخ بهره برداري
2/19/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدمهدي شكربيگي
چكيده به لاتين
Using a thermal solvent process, thin films of cobalt-based metal-organic framework and zincdoped cobalt-based metal-organic framework were grown directly on copper foam, designated
CM/CF and ZCM/CF, respectively. Their electrochemical performance for supercapacitor
applications was investigated. The findings from electrochemical experiments showed that doping
with 5 mol% zinc positively enhances the electrochemical activity of ZIF-67. Energy dispersive
X-ray spectroscopy (EDS) confirmed the successful zinc doping. Field emission scanning electron
microscopy (FESEM) imaging showed that the crystal size decreased with the addition of zinc
salt. Dunnʹs computational model showed that the ion diffusion rate increased with the decrease in
crystal size. The ZCM/CF electrode exhibited an excellent surface capacitance of 635.7 mF/cm2
at a current density of 3 mA/cm2 and retained 85% of its performance after 4000 charge-discharge
cycles. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) showed that the charge transfer resistance
in the ZCM/CF electrode was lower, indicating the positive effect of zinc doping on the electrode
conductivity. In addition, the ZCM/CF electrode exhibited an energy density of 22 μ W h/cm2 and
a power density of 0.74 m W/cm2
كليدواژه هاي فارسي
چارچوب فلز -آلي , فوم مس , فعاليت الكتروشيميايي , ابر خازن
كليدواژه هاي لاتين
Metal-organic framework , Copper foam , Electrochemical activity , Supercapacitor
Author
Mohammadmahdi Shekarbeigi
SuperVisor
Vahid Safarifard