Ti3C2TMXene电极的界面工程使用g-C3N4纳米板用于中性电解质中高性能超级电容器
Manopat Depijan1, Kanit Hantanasirisakul2, Pasit Pakawatpanurut1
1Department of Chemistry, Center of Excellence for Innovation in Chemistry, and Center of Sustainable Energy and Green Materials, Faculty of Science, Mahidol University, 272 Rama VI Road, Ratchathewi, Bangkok 10400, Thailand.
ACS omega
|May 27, 2024
概括
研究人员增强了碳化物 (Ti3C2T_z) MXene超级电容器用于中性电解质. 加入质子化石墨碳化物 (pg-C3N4) 改善了离子扩散和电容,实现了140 F g-1的良好稳定性.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 碳化 (Ti3C2T_z) MXene超级电容器在酸性电解质中表现出色.
- 由于MXene层之间的离子扩散差,它们的性能在中性电解质中受到限制.
研究的目的:
- 在中性电解质中增强基于Ti3C2T_z MXene的超级电容器的性能.
- 通过加入质子化石墨碳化物 (pg-C3N4) 来提高离子可访问性和电容.
主要方法:
- 使用简单的自组装工艺和回火,将pg-C3N4纳入Ti3C2T_z电极.
- 分析了复合电极的层间d-间距和电导率.
- 在1M水性MgSO4电解质中评估了电化学性能.
主要成果:
- 化Ti3C2T_z/pg-C3N4复合材料表现出增加的层间d间距和电导率.
- 超级电容器在中性电解质中实现了140Fg-1的重力计容量.
- 证明了卓越的循环稳定性,在10,000个循环中,容量损失可以忽略不计.
结论:
- 加入pg-C3N4有效地提高了Ti3C2T_z MXenes在中性电解质中的离子可访问性和电化学性能.
- 开发的Ti3C2T_z/pg-C3N4复合材料是高性能超级电容器的一个有希望的材料.
- 该战略提供了一条可行的途径,用于在各种电解质条件下改进基于MXene的储能设备.
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