Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 60-65.

Environmental and energy issues have become the most pressing concerns recently. Renewable energy technologies are highly demanded to reduce fossil fuel use worldwide. Thus, the development of low-cost and recyclable energy storage systems has been extensively investigated. Supercapacitors play a vital role in electric vehicles, and electronic systems, due to their exceptional characteristics as long life, large power density, and fast charge-discharge processes. Furthermore, supercapacitors are safe and inexpensive. In this regard, the thesis categorizes the prepared composite electrode materials into three groups:
First group: ZIF-67.Agx/RGO (x=5,10,20, and 30)
In this group, we incorporated different mass loadings of silver, in the zeolitic imidazolate framework-67 (ZIF-67) decorated reduced graphene oxide (RGO) to enhance the electrochemical performance of their composites.
Second group: ZIF-67.Ni/(MoS2)x (x=10,30,50, and 70)
In this group, Zeolitic imidazolate framework-67 crystals (ZIF-67) anchored molybdenum disulfide nanosheets (MoS2) have been synthesized via a hydrothermal approach. The concentration of molybdenum disulfide was varied to investigate its impact on the electrochemical efficiency within the electrode nanocomposite.
Third group: NiCo2O4/RGO derived ZIF-67/RGO
A porous electrode material consisting of NiCo2O4/RGO has been successfully fabricated. This promising porous material was derived from ZIF-67/RGO (zeolitic imidazolate framework-67 crystals doped with reduced graphene oxide sheets) through an ion exchange and etching process using Ni(NO3)2.6H2O followed by a thermal reaction.
The synthesized composites were extensively characterized using various techniques such as Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) with the attached Energy Dispersive

Spectroscopy (EDX), X-ray diffraction (XRD), High-Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM), Brunauer–Emmet–Teller (BET), Raman spectroscopic analysis (Raman), and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). Furthermore, the electrochemical characterization of the constructed electrodes was performed within a Swagelok test cell assembly.
The obtained data confirm that the nanocomposite materials for the previous groups were successfully synthesized. The optimal electrode nanocomposite materials demonstrated remarkable storage capabilities. They were recycled over 10,000 cycles at 20 A/g and maintained capacitance retaining nearly 96 % of their specific capacitance at 20 A/g indicating the stability of the framework structure. These findings imply that the developed nanocomposites hold significant promise for application in energy storage devices

أصبحت القضايا البيئية والطاقة من أكثر المخاوف إلحاحًا في الاونة الاخيرة. هناك طلب كبير على تقنيات الطاقة المتجددة للحد من استخدام الوقود الأحفوري في جميع أنحاء العالم. وبالتالي، وقد تم على نطاق واسع دراسة التطوير في أنظمة تخزين الطاقة منخفضة التكلفة والقابلة لإعادة التدوير. تلعب المكثفات الفائقة دورًا حيويًا في المركبات الكهربائية والأنظمة الإلكترونية، نظرًا لمعاييرها الاستثنائية مثل العمر الطويل وكثافة الطاقة العالية وعمليات الشحن والتفريغ السريعة. علاوة على ذلك، فإن المكثفات الفائقة آمنة ورخيصة. في هذا الصدد، تصنف الأطروحة مواد الأقطاب الكهربائية المركبة المحضرة إلى ثلاث مجموعات لتطبيقات المكثفات الفائقة.
المجموعة الأولى: ZIF-67.Agx/RGO (x=5,10,20,30)
في هذه المجموعة، قمنا بدمج نسب مختلفة من الفضة في إطار ZIF-67 المزين لأكسيد الجرافين المختزل (RGO) لتعزيز الأداء الكهروكيميائي لمركباتهم.
المجموعة الثانية: ZIF-67.Ni/(MoS2)x (x=10,30,50,70)
في هذه المجموعة، تم تصنيع بلورات إطار ZIF-67 المثبتة على MoS2 ذو الصفائح النانوية من خلال نهج مائي حراري. تم تغيير تركيز MoS2 لدراسة تأثيره على الكفاءة الكهروكيميائية للإلكترود.
المجموعة الثالثة: NiCo2O4/RGO المشتق من ZIF-67/RGO
تم تصنيع مادة قطب مسامية تتكون من NiCo2O4/RGO بنجاح. تم استخلاص هذه المادة
المسامية الواعدة من ZIF-67/RGO )بلورات إطار ZIF-67 المطعمة بصفائح أكسيد
الجرافين( من خلال عملية تبادل الأيونات والحفر باستخدام Ni(NO3)2.6H2O متبوعة بتفاعل حراري.
تم توصيف المركبات المصنعة على نطاق واسع باستخدام تقنيات مختلفة مثل المجهر الإلكتروني الماسح (FESEM) مع مطيافية تشتت الطاقة (EDX)، حيود الأشعة السينية (XRD)، المجهر

Brunauer-Emmet-

(HRTEM)،حساب مساحة السطح

الإلكتروني النافذ عالي الدقة

(BET) Teller، التحليل الطيفي (Raman) ، مطيافية الفوتون الإلكتروني بالأشعة السينية
.(XPS) علاوة على ذلك، تم إجراء التوصيف الكهروكيميائي للأقطاب الكهربائية المصنعة داخل مجموعة خلايا اختبار .Swagelok ومن المتوقع أن تجعل الخصائص المميزة لهذه المواد منها مواد واعدة لتخزين الطاقة.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.