Abstract Water-dispersed hybrid-metal hexacyanoferrates (h-MHCFs) nanoparticle inks containing different ratios of copper, cobalt and nickel, were prepared by wet chemical precipitation. These inks can be simply spin-coated on plate electrode to form nanoparticle films. Cyclic voltammetry (CV), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and Energy Dispersive X-ray Detector (EDX) were used to characterize h-MHCFs nanoparticles. The CV results indicated that the nanoparticle films held higher current responses and mass density of reactive sites in comparison with electrodeposited films. The nanoparticle structure of the h-MHCF film was determined by XRD patterns and FE-SEM images. The prepared h-MHCF existing within the film as a new phase not a simple mixture of corresponding single-metal hexacyanoferrates (s-MHCFs) was demonstrated by characteristic CV curves, distinct vibrational bands, no splitting diffraction peaks etc. Long-term potential cycling in various electrolytes illustrated long cycle life and strong stability of h-MHCFs nanoparticle films modified electrodes, especially for the hybrid-cobalt/nickel hexacyanoferrate showing 99% capacitance retention after 300 cycles. On comparing properties of s-MHCFs, it can be revealed that the h-MHCF films inherited corresponding s-MHCFs' physical/chemical characteristics and have a hybrid vigor in crosses of them.

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杂化金属六氰基铁酸盐纳米粒子薄膜的合成及其杂化活力研究

摘要 采用湿法化学沉淀法制备了含有不同比例铜、钴和镍的水分散杂化金属六氰基铁酸盐（h-MHCFs）纳米粒子墨水。这些墨水可以简单地旋涂在平板电极上以形成纳米颗粒薄膜。循环伏安法 (CV)、傅里叶变换红外光谱 (FTIR)、X 射线衍射 (XRD)、场发射扫描电子显微镜 (FE-SEM) 和能量色散 X 射线探测器 (EDX) 用于表征 h-MHCFs 纳米粒子. CV 结果表明，与电沉积薄膜相比，纳米颗粒薄膜具有更高的电流响应和反应位点的质量密度。h-MHCF 薄膜的纳米颗粒结构由 XRD 图案和 FE-SEM 图像确定。制备的 h-MHCF 作为新相存在于薄膜中，而不是相应的单金属六氰基铁酸盐 (s-MHCFs) 的简单混合物，通过特征 CV 曲线、明显的振动带、无分裂衍射峰等证明。 长期电位循环在各种电解质中，表明 h-MHCFs 纳米颗粒薄膜修饰电极的循环寿命长和稳定性强，特别是对于混合钴/六氰基铁酸镍，在 300 次循环后显示出 99% 的电容保持率。通过比较 s-MHCFs 的特性，可以发现 h-MHCFs 薄膜继承了相应的 s-MHCFs 的物理/化学特性，并且在它们的杂交中具有混合活力。没有分裂衍射峰等。在各种电解质中的长期电位循环表明，h-MHCFs 纳米颗粒薄膜修饰电极具有长循环寿命和强稳定性，特别是对于混合钴/六氰基铁酸镍，在 300 次循环后显示出 99% 的电容保持率。通过比较 s-MHCFs 的特性，可以发现 h-MHCFs 薄膜继承了相应的 s-MHCFs 的物理/化学特性，并且在它们的杂交中具有混合活力。没有分裂衍射峰等。在各种电解质中的长期电位循环表明 h-MHCFs 纳米颗粒膜修饰电极的循环寿命长和稳定性强，特别是对于混合钴/六氰基铁酸镍，在 300 次循环后显示出 99% 的电容保持率。通过比较 s-MHCFs 的特性，可以发现 h-MHCFs 薄膜继承了相应的 s-MHCFs 的物理/化学特性，并且在它们的杂交中具有混合活力。