陈义旺&袁凯AFM：具有更高稳定性和储锌性能的3D MXenes层间距调控

2D 过渡金属碳化物/氮化物 (MXenes) 具有优异的物理化学性质，这使得其有望用于电化学储能设备。然而，由于固有的自堆叠和狭窄的层间距，它很少用于多价离子储能系统。

在此，南昌大学陈义旺教授及袁凯教授等人报道通过一步胺化过程将具有不同分子大小的脂肪二胺和对苯二胺作为支柱插入MXene夹层之间，以抑制自堆叠并获得不同的膨胀层间距，并提高抗氧化稳定性。

X射线衍射结果表明，MXene的层间距从1.23 nm增加到1.40 nm。对苯二胺插层的Mxene（PDA-Mxene）表现出更佳的层间距（1.38 nm）和匹配的孔结构，改善了电解液的可及表面积，增强了电荷传输性能，并促进了Zn²⁺存储。

、

图1. 对苯二胺插层MXene的形成过程示意图及表征

因此，使用PDA-MXene作为正极的锌离子混合超级电容器 (ZHSC)在2 M ZnSO₄电解液中表现出更高的比电容（124.4 F g^-1@0.2 A g^-1）以及出色的循环稳定性（1 A g^-1下循环10000次后容量保持率为85%）。

该研究为有机小分子精确控制MXene层间距提供了一条途径，可用于通过优化层间距来观察MXene基电化学储能装置中的有效电荷存储。

图2. 基于2 M ZnSO₄电解液的Zn//PDA-MXene的电化学性能

Manipulating the Interlayer Spacing of 3D MXenes with Improved Stability and Zinc-Ion Storage Capability, Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202109524

原创文章，作者：科研小搬砖，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/13/c429da51ba/

陈义旺&袁凯AFM：具有更高稳定性和储锌性能的3D MXenes层间距调控

相关推荐

发表回复