新能源材料的開發(fā)是實(shí)現(xiàn)以可再生能源為基礎(chǔ)的可持續(xù)社會的頂峰。在過去的幾十年里，人們對大量的電極材料進(jìn)行了研究，以尋求更好的儲能性能。然而，其合成過程繁瑣，溶劑用量大，成本高，環(huán)境污染嚴(yán)重。在這里，我們提出了一種無溶劑的方法來制備金屬-有機(jī)框架/MXene衍生的碳質(zhì)金屬硒化物/MXene復(fù)合材料，該復(fù)合材料具有豐富的中孔和大孔的獨(dú)特納米結(jié)構(gòu)。這些物種可以很容易地轉(zhuǎn)化為高性能的電極材料，與它們的溶液型相比，具有更好的鋰/鈉離子存儲性能。在這里，我們不僅報告了一種獨(dú)特的金屬有機(jī)框架/ MXene衍生的電極材料，它不僅表現(xiàn)出高性能，用于先進(jìn)的鋰/鈉存儲應(yīng)用，而且它的新型環(huán)保生產(chǎn)工藝。
圖1. Ti3C2Cl2 MXene制備原理圖。
圖2 (a) Ti
3AlC
2、Cu−Ti
3C
2Cl
2和Ti
3C
2Cl
2的XRD圖案。(b) SEM圖像，(c) TEM圖像，(d)高分辨率透射電子顯微鏡(HRTEM)圖像，(e)和高角環(huán)形暗場掃描透射電子顯微鏡(HAADF-STEM)圖像以及Ti
3C
2Cl
2的EDS mapping。(f)獲得的MXene的N
2吸附-解吸等溫線。(g) Ti
3C
2Cl
2和Ti
3C
2F
2的孔徑分布和(h) Ti
3C
2Cl
2的Cl 2p x射線光電子能譜(XPS)譜。
圖3. (a) Ti
3C
2Cl
2在0.2 a·g
−1、電壓范圍為0.01 ~ 3.0 V、循環(huán)100次的恒流充放電曲線。(b)掃描速率為1 mV·s
−1時采集的典型CV曲線。(c) Ti
3C
2Cl
2和Ti
3C
2F
2的恒流充電-放電曲線。(d) Ti
3C
2Cl
2和Ti
3C
2F
2速率能力測試。(e) Ti
3C
2Cl
2和Ti
3C
2F
2的長期循環(huán)結(jié)果。
圖4 (a) Ti
3C
2Cl
2在0.2 ~ 5.0 mV·s−1不同掃描速率下的CV曲線。(b)計(jì)算Ti
3C
2Cl
2速率能力測試的b值和(c)不同掃描速率下電容的貢獻(xiàn)比。
相關(guān)科研成果由中科院材料物理研究所Jiapeng Ji等人2023年發(fā)表在Energy & Fuels (https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.3c00248)上。原文：Pseudocapacitance of Cl-Terminated MXene Nanosheets for Efcient Chloride-Ion Hybrid Capacitors。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
