將導電和多孔成分作為柱撐材料結合到二維(2D)材料的夾層中,為重新堆積問題提供了解決方案,并能構建多功能異質超結構。復旦大學Dong Angang、Yang Dong、Li Tongtao、溫州大學Wang Yajun通過MXene Ti3C2Tx納米片和Fe3O4納米顆粒的膠體共組裝,合成了嵌入單層介孔碳骨架(MMCF)的多層MXene超晶格。
本文要點:
1) 插層的MMCF不僅增加了層間間距并產生了用于快速傳輸的多孔通道,而且還具有促進電子沿z方向轉移的導電柱。這些獨特的結構特征可以充分利用單層MXene,使所得的Ti3C2Tx/MMCF超晶格特別適合在含有大量離子的有機電解質中進行電容儲能。
2) 由Ti3C2Tx/MMCF制成的超級電容器在四氟硼酸四乙基銨/碳酸亞丙酯電解質中具有317 F cm?3的體積電容。此外,由Ti3C2Tx/MMCF制成的微型超級電容器(MSC)通過使用離子液體1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽作為電解質實現了0.10 mWh cm?2的面能量密度。
Xianwu Huang et.al Multilayer Superlattices of Monolayer Mesoporous Carbon Framework-Intercalated MXene for Efficient Capacitive Energy Storage Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202303417
https://doi.org/10.1002/aenm.202303417