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基于MXene的超薄薄膜表現出優異的導電性和高電容，有望成為柔性超級電容器的電極。

近日，西安交通大學Wenxiu Que，日本國家材料科學研究所Joel Henzie，昆士蘭大學Yusuke Yamauchi描述了一種簡單的方法，通過擴大和穩定 MXene 薄片之間的層間距，同時控制官能團以提高導電性，來增強 MXene 基超級電容器的性能。

文章要點

1）研究人員用細菌纖維素 (BC) 和 NaOH 處理Ti₃C₂T_x MXene 薄片，形成具有微孔夾層和高表面積 (62.47 m² g^?1 ) 的復合 MXene/BC (A-M/BC) 電極。低溫退火使BC部分碳化，增加了薄膜的整體電導率。電導率的提高還歸因于-F、-Cl和-OH官能團的減少，在表面上留下-Na和-O官能團。

2）結果，A-M/BC 電極在 3 M H₂SO₄ 中電流密度為 1 A g^?1 時表現出 594 F g^?1 的電容，這比沒有 BC 的類似處理薄膜或純 MXene增加了約 2 倍（309 F g ^?1，298 F g^?1 )。相應器件在功率密度為250 W kg^?1時能量密度為9.63 Wh kg^?1。BC價格低廉，可提高電子設備中MXene基薄膜電極的整體性能。

該方法強調了官能團調節在增強MXene基材料儲能方面的重要性。

參考文獻

Yijia Luo, et al, Regulating Functional Groups Enhances the Performance of Flexible Microporous MXene/Bacterial Cellulose Electrodes in Supercapacitors, ACS Nano, 2024

DOI: 10.1021/acsnano.3c11547

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c11547