【电容器】Nano Lett: 金属离子诱导多孔MXene用于全固态柔性超级电容器

MXenes通常用于储能应用。然而，过大的纳米片和再堆积不利于离子扩散，从而限制了其速率能力。基于此， 伦敦大学Yohan Dall ’Agnese和吉林大学高宇等人 提出一种制备柔性多孔MXene-M超级电容器电极的策略，该策略可以同时扩大层之间的层间距并在层中创建孔。

本文要点：

（1） 结果表明，醋酸盐对MXenes的处理可使MXenes的层间膨胀并形成多孔形貌。较大的层间间距有利于H ⁺ 在层间的快速扩散，而纳米片上的孔洞大大增强了H ⁺ 在表面和整个厚度上的迁移，从而提高了材料的插层假电容。

（2） 通过对材料电化学性能的研究，作者发现金属离子改性材料具有优异的倍率性能和非常长的循环寿命。在电流密度为100 A g ^-1 的情况下，Ti ₃ C ₂ T _x -Mn经过100 000次循环后容量仍保持在250 F g ^-1 左右。同时，基于Ti ₃ C ₂ T _x -Mn的对称型全固态超级电容器仍然具有高达52.4 mWh cm ^-3 的优异体积能量，并在55.3 W cm ^-3 的超高体积功率密度下保持38.4 mWh cm ^-3 。这充分说明了该电容器具有 优异的功率和能量密度以及良好的循环稳定性。作者认为这项工作为MXenes层间距的调控和多孔结构的设计提供了思路，可广泛应用于下一代高能密度和功率密度的实际应用中。

参考文献：

Huajun Xu, Jiaxing Fan, Heng Su, Chuanfang Liu, Gang Chen, Yohan Dall’Agnese, and Yu Gao.  Metal Ion-Induced Porous MXene for All-Solid-State Flexible Supercapacitors.  Nano Lett. 2022DOI:

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c04320

朱老师

158 7177 4683