使用Ti₃C₂T_xMXene功能化PAN碳纳米纤维,以改善热和电化学行为

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 储能 储能 储能 储能 储能 储能

背景情况:

• 二维 (2D) Ti3C2Tx MXene片对于提高纳米纤维性能至关重要.
• 电和浸泡涂层是MXene集成的有效方法.
• MXene和碳化纳米纤维 (CNF) 网络之间的协同作用为能源和环境应用提供了巨大的潜力.

研究的目的:

• 系统地评估将MXene片融入电聚烯 (PAN) 纤维的不同策略.
• 为了研究产生的CNF的热和电化学行为.
• 为提高纳米纤维性能确定最佳的MXene结合方法.

主要方法:

• 将MXene纳入电溶液以实现均分散.
• 通过浸泡涂层将MXene沉积在纳米纤维上.
• 结合电和浸泡涂层方法,以增强分布和表面功能.
• 在260°C的温度下进行热稳定,在900°C的温度下进行碳化.
• 用于热稳定性评估的热重力测量分析.

主要成果:

• 浸泡涂层方法减少了地毯收缩,增加了碳产量.
• 将MXene纳入电溶液中,可以获得最灵活的CNF.
• 组合方法实现了最高的MXene负载,显著提高了电导率和伪电容性能.
• 热重力测量分析证实了开发的地毯的热稳定性.

结论:

• 不同的MXene结合策略在CNF材料特性方面产生了明显的优势.
• 结合电和浸泡涂层方法是最大限度地提高MXene负载和电化学性能的最有效方法.
• 在CNF中优化MXene的整合对先进的能量存储设备具有前景.