调节功能组提高了超级电容器中灵活的微孔MXene/细菌纤维素电极的性能
Yijia Luo1,2, Wenxiu Que1, Yi Tang3
1Electronic Materials Research Laboratory, Key Laboratory of the Ministry of Education & International Center for Dielectric Research, Shaanxi Engineering Research Center of Advanced Energy Materials and Devices, School of Electronic Science and Engineering, Xi'an Jiaotong University, No. 28, Xianning West Road, Xi'an 710049, Shaanxi, P. R. China.
这项研究通过使用细菌纤维素 (BC) 和NaOH来增强基于MXene的超级电容器. 由此产生的复合电极显示了灵活的储能器件的显著提高的电容和导电性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 超薄的MXene薄膜为灵活的超级电容器提供高导电性和电容.
- 增强层间间距和表面功能组是提高MXene性能的关键.
研究的目的:
- 开发一种简单的方法来提高基于MXene的超级电容器的性能.
- 研究细菌纤维素 (BC) 和功能组控制在提高导电和电容方面的作用.
主要方法:
- Ti3C2Tx MXene片被细菌纤维素 (BC) 和NaOH处理,以创建一个复合 (A-M/BC) 电极.
- 低温回火被用于部分碳化BC并修改表面功能组.
- 在3M H2SO4.4中使用循环电压测量和静电电荷放电来评估电化学性能.
主要成果:
- A-M/BC电极表现出高表面积 (62.47 m2 g-1) 和微孔的中间层.
- 容量在1Ag-1时达到594Fg-1,与纯MXene或没有BC的MXene相比增加了约2倍.
- 复合电极的能量密度为9.63 Wh kg-1,功率密度为250 W kg-1.
结论:
- 细菌纤维素是一种有效的,廉价的添加剂,用于增强基于MXene的超级电容器性能.
- 功能组调节和层间扩张对于改善导电性和储能至关重要.
- 开发的A-M/BC复合电极对灵活的储能应用具有重大前景.
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