低溫制備MXene 的氣凝膠，用于電化學(xué)儲(chǔ)鈉
發(fā)布時(shí)間：2021-12-27 10:48:02 人氣：2773
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MXene 納米片低溫組裝成三維 (3D) 堅(jiān)固的氣凝膠解決了納米構(gòu)件在制造過程中的關(guān)鍵穩(wěn)定性問題，這對(duì)于將納米級(jí)的迷人特性轉(zhuǎn)化為宏觀尺度至關(guān)重要實(shí)際應(yīng)用。
本工作中，通過合適的交聯(lián)劑（氨基-丙基三乙氧基硅烷、Mn2+、Fe2+、Zn2+和 Co2+）作為界面介質(zhì)來設(shè)計(jì)層間相互作用，以在室溫下實(shí)現(xiàn)氧化石墨烯 (GO) 輔助組裝 Ti3C2Tx MXene 氣凝膠。
這種精心制作的氣凝膠結(jié)構(gòu)不僅抑制了Ti3C2Tx的氧化降解，而且生成了具有高 Ti3C2Tx含量（87wt%）和堅(jiān)固性的多孔氣凝膠，從而保證了Ti3C2Tx納米片作為集成功能材料的功能可及性和運(yùn)行可靠性。
結(jié)合進(jìn)一步的硫改性，Ti3C2Tx氣凝膠電極作為鈉離子存儲(chǔ)的獨(dú)立負(fù)極顯示出有希望的電化學(xué)性能。即使在12.3 mg cm-2的超高負(fù)載質(zhì)量下，在0.1 A g-1的電流密度下也實(shí)現(xiàn)了1.26 mAh cm-2的高面積容量，這具有實(shí)際意義。
這項(xiàng)工作從概念上提出了一種以3D整體形式發(fā)揮MXenes最大表面功能的新方法，并且可以成為促進(jìn)MXenes在不同領(lǐng)域應(yīng)用的鼓舞人心的支架。
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圖1 制備方法
圖2 儲(chǔ)鈉性能
圖3 鈉離子電容器
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