خواص فيزيكي و الكتروشيميايي نانوساختارهاي كبالتيت آهن

Physical and electrochemical properties of iron cobaltite

چارچوب هاي فلزي آلي بر پايه فلزات واسطه توجهات ويژه اي به عنوان مواد برجسته جهت كاربرد در ابزارهاي ذخيره انرژي جلب كرده اند. در اين كار پژوهشي، كبالتيت آهن (FeCo2O4) با به كار گيري روش سلووترمال از چارچوب هاي فلزي آلي به كمك اتصال دهنده هاي تري فتاليك اسيد (FeCo2O4-1) و ۲-متيل ايميدازول (FeCo2O4-2)، با موفقيت سنتز شدند. ساختار، پيوندهاي شيميايي و مورفولوژي نمونه ها با استفاده از آناليزهايFTIR، XRD و FESEM بررسي شد كه ساختار اسپينل نمونه هاي آماده شده با مراجع استاندارد موجود همخواني مناسبي داشت و فازهاي ناخالصي Fe3O4 نيز در الگوي پراش مشاهده گرديد. آناليز BET ساختار مزومتخلخل نمونه ها را نمايش داد و مقدار سطح ويژه براي نمونه FeCo2O4-1 و FeCo2O4-2 به ترتيب۲۷/۷ و۷۲/۱m2g-1 به دست آمد. مطالعات الكتروشيميايي با استفاده از آناليزهاي GCD ،CV و EIS در محلول آبي KOH انجام شد و ظرفيت ويژه در چگالي جريان۱Ag-1 براي نمونه هاي ۱۰۸۸.۷ و۹۶۰/۰Fg-1 محاسبه شد. رفتار الكتروشيميايي خوب نمونه ها، آن ها را به عنوان ماده الكترودي نويدبخش جهت استفاده در ابرخازن ها تبديل كرده است.

Transition metal–based metal–organic frameworks (TMO-based MOF) are widely regarded as promising materials for energy storage devices. Herein, porous iron cobaltite nanostructures, FeCo2O4-1 and FeCo2O4-2 with terephthalic acid and 2-methylimidazole linkers, were successfully synthesized using MOF through a facile solvothermal method. The structure, chemical bonds and morphology of prepared samples were characterized by XRD, SEM, FTIR analysis. The analysis concluded that samples have appropriate spinel crystal structures based on the standard references and impurity phases such as Fe3O4 were observed in XRD patterns. Also, BET analysis represented the mesoporous structure and surface areas for FeCo2O4-1 and FeCo2O4-2 were calculated to be 27.7 and 72.1 m2g-1, respectively. The electrochemical performance of electrodes has been examined by CV, GCD and EIS analysis. Electrochemical studies were performed in a KOH aqueous electrolyte, and the maximum specific capacitances of FeCo2O4-1 and FeCo2O4-2 electrodes were 1088.7 and 960.0 Fg-1 at current density of 1 Ag-1, respectively. Good electrochemical performance of samples as electrode materials makes them as promising material for supercapacitor applications.