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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 17/2018

06.07.2018

Microwave-assisted synthesis of pillared Ni-based metal–organic framework and its derived hierarchical NiO nanoparticles for supercapacitors

verfasst von: Xue Han, Kai Tao, Qingxiang Ma, Lei Han

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 17/2018

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Abstract

Metal–organic frameworks have emerged as promising precursors and templates for constructing various electrode materials. However, most of MOFs are usually synthesized by time-consuming solvothermal method, which reduces the efficiency of MOFs engaged strategy of fabricating nanostructured electrode materials. In this work, a pillared Ni-MOF (Ni(bdc)(ted)0.5) has been successfully prepared by a facile microwave-assisted method in 30 min. Hierarchical NiO nanoparticles are obtained after annealing the Ni-MOF at various temperatures. When acting as electrode material for supercapacitor, the NiO-350 delivers higher specific capacitance (248.28 F g−1 at 0.5 A g−1), rate capacitance (61.7% at 10 A g−1) and cycling stability (74.3% over 2000 cycles) than those of Ni-400 and Ni-450. The large surface area can provide substantial electroactive sites, and the hierarchical porous structure is beneficial for transport of ions and more electrolyte ions can penetrate into the inner of surface of electrode material. Besides, the nanosized NiO can increase the conductivity of the electrode. All these factors contribute to the superior electrochemical performance of Ni-350. Since microwave-assisted synthesis of MOFs is rapid and facile, more nanostructured electrode materials, such as carbons and metal sulfides can be synthesized by this method followed by appropriate treatment.

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Metadaten
Titel
Microwave-assisted synthesis of pillared Ni-based metal–organic framework and its derived hierarchical NiO nanoparticles for supercapacitors
verfasst von
Xue Han
Kai Tao
Qingxiang Ma
Lei Han
Publikationsdatum
06.07.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 17/2018
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-9606-y

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