能源需求是一种基本资源，全球范围内正在急剧增加。寻找更可持续的能源来源只是成功的一半；开发更好的能量存储系统（ESSs）也是当务之急1, 2, 3。与能量存储系统相关的两个最关键主题是超级电容器和电池。这些设备以其独特的性能而闻名；尽管它们有效，但并不适用于所有情况。高能量密度的设备使用电池。电池电极经历法拉第氧化还原反应，这是电池高能量密度的来源[4]。电池性能受到缓慢的充电动力学和由于过度放电导致的枝晶形成的限制5, 6。因此，当需要大量电力和延长循环稳定性时，超级电容器总是更好的选择。电双层电容器（EDLCs）和伪电容器（PSCs）是通过离子吸附在电极表面存储电荷的两种类型的超级电容器（SCs）。这些电荷可以快速回收，用于高功率应用7, 8。
然而，由于能量密度较低，SCs无法满足能源存储需求。由于电容器的高功率密度和电池的高能量密度的结合，开发出了一种新的混合设备，称为“超级电容器”。使用类似电池的材料作为阴极，类似电容器的材料作为阳极，可以提供出色的性能[9]。近年来，进行了大量研究以识别和设计高效的超级电容器电极材料。然而，一些过渡金属氧化物（TMOs），如二氧化锰（MnO2）、氧化锶（SrO）和氧化铜（CuO），因其电化学性质而受到关注，可作为电池电极材料[10]。由于碳基材料（如活性炭和石墨烯）具有高导电性和大表面积，常用于超级电容器电极材料。然而，过渡金属氧化物（TMOs）具有优异的电化学性质，但导电性较差，这限制了它们的电容和电荷存储能力。此外，金属硫化物、磷化物和磷酸盐在作为电池电极方面具有独特的优势11, 12。基于金属的MOFs由于高导电性和大表面积，在水分解中也有广泛的应用13, 14, 15。
将金属中心与有机配体连接起来的多孔网络被称为金属有机框架16, 17, 18。MOF与传统电极的纳米复合材料在检测有机/无机化合物和基于电化学的生物医学应用方面表现出高灵敏度19, 20, 21。Wang等人报告了使用超薄Ni-Co-MOF纳米薄膜作为超级电容器电极材料[22]。当与交流电结合时，制备的MOF显示出49.4 W h kg-1-1-1，功率密度为7000 W kg-1-1和31.63 W.h.kg-1-1
在最近的工作中，通过将铋铁氧体（BFO）纳米线与镍钴硫化物和碳纳米管（NiCoS@CNT）集成，成功制备了一种混合设备[28]。BFO是一种具有多铁性特性的钙钛矿基材料。将BFO纳米线开发为超级电容器具有潜力；然而，相关研究仍处于信息收集阶段。研究人员测试了该材料的各种形状以改善其电容性能。例如，BFO薄膜和纳米片分别显示出81 Fg-1和72 Fg-1-1-1
能源存储和光催化领域的最新趋势表明，迫切需要发现能够提高能量转换和存储效率并促进环境可持续性的多功能材料29, 30, 31。MOFs由于其大表面积和可调的孔隙率而受到广泛关注。然而，由于导电性低和结构不稳定，它们在现实中无法直接使用。同样，铋铁氧体（BFO）可以用作未来的光催化剂，但其潜力受到快速电荷复合和较差电化学性质的限制。过渡金属硫属化合物分子（如MoSe2）是高效的催化剂和电化学促进剂，但它们存在聚集和循环稳定性差的问题。
为了解决这些问题，本文提出了一种合理设计的HKUST-MOF/BFO/MoSe2混合阳极和CNT/活性炭（AC）阴极。所提出的架构将提高钙钛矿氧化物、层状硫属化合物和MOFs的电荷传输效率、电化学稳定性和光催化效率，这些材料在结构上相互补充。这种协同设计为克服各自部分的缺陷提供了一种有趣的方法，并为高性能的双功能能量存储和光催化系统指明了明确的方向。
在这项研究中，我们全面评估了基于铜的HKUST-MOF/BFO/MoSe2复合材料作为超级电容器和光电化学应用的高性能电极材料。添加MoSe2可以显著改变HKUST-MOF（H-MOF）的电化学活性，因为MoSe2被认为具有优异的导电性和孔隙率。分析了HKUST-MOF/BFO/MoSe2的结构特性，随后对其电化学特性和超级电容器组装进行了分析。HKUST-MOF/BFO/MoSe2作为类似电池的电极材料在能量存储设备中的潜在应用得到了组装的混合设备（HKUST-MOF/BFO/MoSe2//CNT/AC）的优异结果的验证。
