新能源材料的开发是实现以可再生能源为基础的可持续社会的顶峰。在过去的几十年里，人们对大量的电极材料进行了研究，以寻求更好的储能性能。然而，其合成过程繁琐，溶剂用量大，成本高，环境污染严重。在这里，我们提出了一种无溶剂的方法来制备金属-有机框架/MXene衍生的碳质金属硒化物/MXene复合材料，该复合材料具有丰富的中孔和大孔的独特纳米结构。这些物种可以很容易地转化为高性能的电极材料，与它们的溶液型相比，具有更好的锂/钠离子存储性能。在这里，我们不仅报告了一种独特的金属有机框架/ MXene衍生的电极材料，它不仅表现出高性能，用于先进的锂/钠存储应用，而且它的新型环保生产工艺。
 
图1. Ti3C2Cl2 MXene制备原理图。
 
图2 (a) Ti₃AlC₂、Cu−Ti₃C₂Cl₂和Ti₃C₂Cl₂的XRD图案。(b) SEM图像，(c) TEM图像，(d)高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)图像，(e)和高角环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)图像以及Ti₃C₂Cl₂的EDS mapping。(f)获得的MXene的N₂吸附-解吸等温线。(g) Ti₃C₂Cl₂和Ti₃C₂F₂的孔径分布和(h) Ti₃C₂Cl₂的Cl 2p x射线光电子能谱(XPS)谱。
 
图3. (a) Ti₃C₂Cl₂在0.2 a·g⁻¹、电压范围为0.01 ~ 3.0 V、循环100次的恒流充放电曲线。(b)扫描速率为1 mV·s⁻¹时采集的典型CV曲线。(c) Ti₃C₂Cl₂和Ti₃C₂F₂的恒流充电-放电曲线。(d) Ti₃C₂Cl₂和Ti₃C₂F₂速率能力测试。(e) Ti₃C₂Cl₂和Ti₃C₂F₂的长期循环结果。
 
图4 (a) Ti₃C₂Cl₂在0.2 ~ 5.0 mV·s−1不同扫描速率下的CV曲线。(b)计算Ti₃C₂Cl₂速率能力测试的b值和(c)不同扫描速率下电容的贡献比。
 
       相关科研成果由中科院材料物理研究所Jiapeng Ji等人2023年发表在Energy & Fuels (https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.3c00248)上。原文：Pseudocapacitance of Cl-Terminated MXene Nanosheets for Efcient Chloride-Ion Hybrid Capacitors。

转自《石墨烯研究》公众号