MOFを出発物質として用いた固体スーパーキャパシタ用新規電極材料の創製

使用 MOF 作为起始材料创建用于固态超级电容器的新型电极材料

基本信息

  • 批准号:
    21F20072
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.92万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-09-28 至 2023-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Our research has focused on developing MOF-derived materials for energy storage and conversion applications with improved electrochemical performance. Through various synthesis methods, including direct carbonization, template-assisted synthesis, and chemical activation, we have prepared MOF-derived carbon-based materials with high specific surface area, pore volume, and conductivity, which are crucial factors for enhancing electrochemical performance in energy storage devices. For example, wevhave used a self-templating method to prepare hollow ordered mesoporous carbon (HOMC) materials with high N-doping, which have demonstrated superior electrochemical performance for supercapacitors. In addition, I have explored the potential of sulfides in energy storage and conversion, constructing a dual-modulated NiCo2O4@NiCo2S4 heterostructure and incorporating sulfur vacancies in CuCo2S4 hollow nanoarchitectures to achieve enhanced electrochemical performance. Furthermore, we have explored interfacial coupled engineering of plasmonic amorphous MoO3-x nanodots/g-C3N4 nanosheets for photocatalytic water splitting and photothermal conversion, developing highly active photocatalysts with excellent electrochemical performance. Overall, our research has demonstrated the great potential of MOF-derived materials, sulfides, and their heterostructures for energy storage and conversion applications, with publications in prestigious journals such as Energy Storage Materials, Carbon Energy, Advanced Energy Materials, and Small.
我们的研究重点是开发用于储能和转换应用的MOF衍生材料,并改善了电化学性能。通过各种合成方法,包括直接碳化,模板辅助合成和化学激活,我们准备了具有高比表面积,孔隙体积和电导率的MOF衍生的碳基材料,这是增强能源存储设备中电化学性能的关键因素。例如,Wevhave使用一种自我示意方法来制备具有高N兴奋剂的空心有序的介孔碳(HOMC)材料,这些材料表现出了超级电容器的出色电化学性能。此外,我还探索了硫化物在能量储能和转化中的潜力,构建了双重调制的NICO2O4@NICO2S4异质结构,并在CUCO2S4空心纳米结构中掺入硫空位以实现增强的电化学性能。此外,我们已经探索了等离子无定形MOO3-X纳米模子/G-C3N4纳米片的界面耦合工程,用于光催化水分分裂和光热转化,从而开发出具有出色的电化学性能的高度活性光催化剂。总体而言,我们的研究表明,MOF衍生的材料,硫化物及其异质结构在储能和转换应用中具有巨大的潜力,并在著名的期刊上出版物(例如储能材料,碳能,碳能,先进的能源材料和小型)中的出版物。

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Ultrathin nanosheet-assembled nickel-based metal-organic framework microflowers for supercapacitor applications
  • DOI:
    10.1039/d1cc04880e
  • 发表时间:
    2021-12-14
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Wang, Cong-Huan;Zhang, Da-Wei;Kaneti, Yusuf Valentino
  • 通讯作者:
    Kaneti, Yusuf Valentino
Unveiling the effect of structural water on Zn-ion storage of polyoxovanadate for high-rate and long-life aqueous zinc ion battery
  • DOI:
    10.1016/j.cej.2023.142221
  • 发表时间:
    2023-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15.1
  • 作者:
    Huanze He;Fujun Pan;Xuesong Liang;Q. Hu;Shude Liu;Jisong Hu;Seong Chan Jun;Dunmin Lin;Y. Yamauchi;Yu-jia Huo
  • 通讯作者:
    Huanze He;Fujun Pan;Xuesong Liang;Q. Hu;Shude Liu;Jisong Hu;Seong Chan Jun;Dunmin Lin;Y. Yamauchi;Yu-jia Huo
Interfacial coupled engineering of plasmonic amorphous MoO3-x nanodots/g-C3N4 nanosheets for photocatalytic water splitting and photothermal conversion
  • DOI:
    10.1016/j.cej.2022.139875
  • 发表时间:
    2022-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15.1
  • 作者:
    Yumei Ren;Desheng Feng;Zhiming Yan;Zixu Sun;Zixuan Zhang;Dongwei Xu;C. Qiao;Zhonghui Chen;Yu Jia;Seong Chan Jun;Shude Liu;Y. Yamauchi
  • 通讯作者:
    Yumei Ren;Desheng Feng;Zhiming Yan;Zixu Sun;Zixuan Zhang;Dongwei Xu;C. Qiao;Zhonghui Chen;Yu Jia;Seong Chan Jun;Shude Liu;Y. Yamauchi
Defect engineering induced heterostructure of Zn-birnessite@spinel ZnMn2O4 nanocrystal for flexible asymmetric supercapacitor
  • DOI:
    10.1016/j.cej.2021.133115
  • 发表时间:
    2022-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15.1
  • 作者:
    Lulu Lyu;C. Kim;K. Seong;Jeongmin Kang;Shude Liu;Y. Yamauchi;Yuanzhe Piao
  • 通讯作者:
    Lulu Lyu;C. Kim;K. Seong;Jeongmin Kang;Shude Liu;Y. Yamauchi;Yuanzhe Piao
Sodium preintercalation-induced oxygen-deficient hydrated potassium manganese oxide for high-energy flexible Mg-ion supercapacitors
  • DOI:
    10.1038/s41427-022-00450-z
  • 发表时间:
    2023-02-24
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9.7
  • 作者:
    Liu, Shude;Kang, Ling;Yamauchi, Yusuke
  • 通讯作者:
    Yamauchi, Yusuke
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山内 悠輔其他文献

Control of nanocluster formation and ferromagnetic properties in diluted magnetic semiconductors (invited)
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  • 作者:
    浦田 千尋;山内 悠輔;望月 大;下嶋 敦;黒田 一幸
  • 通讯作者:
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    浦田 千尋;山内 悠輔;望月 大;下嶋 敦;黒田 一幸
  • 通讯作者:
    黒田 一幸
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以过渡金属氟化物为牺牲模板合成钴基空心纳米结构
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    朝倉 裕介;山内 悠輔;菅原 義之
  • 通讯作者:
    菅原 義之

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  • 发表时间:
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  • 作者:
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知道了