MXenes在硫酸溶液中的高扫描速率下表现出优异的电容，但其窄的电位窗口限制了能量密度。有机电解质和室温离子液体（RTIL）可以提供更高的电位窗口，从而导致更高的能量密度。然而，RTIL的大阳离子尺寸阻碍了它在MXene层之间的插层，与水电解质相比，限制了比电容。

近日，美国杜兰大学Michael Naguib报道了将具有不同链长的烷基铵(AA)阳离子插层到Ti₃C₂T_x中，引起Mxene层间距（d间距）的变化。

文章要点

1）AA-阳离子插层Ti₃C₂T_x（AA-Ti₃C₂）在1 m 1-乙基-3-甲基咪唑双-(三氟甲基磺酰基)-酰亚胺（EMIMTFSI）中的乙腈和纯EMIMTFSI RTIL电解液中表现出高比容量和出色循环稳定性的性能。

2）实验结果显示，层间距为2.2 nm的预插层Mxene在整齐的EMIMTFSI电解液中的比电容为257 F g⁻¹（1428 mF cm⁻²和492 F cm⁻³），具有较高的能量密度。

3）研究人员利用准弹性中子散射和电化学阻抗谱研究了MXene预插层中受限RTIL的动力学。此外，分子动力学模拟表明，Ti₃C₂T_x中间层内RTIL离子和AA离子的结构存在显著差异，这为观察到的电化学行为的差异提供了深入的见解。

参考文献

Kun Liang, et al, Engineering the Interlayer Spacing by Pre-Intercalation for High Performance Supercapacitor MXene Electrodes in Room Temperature Ionic Liquid, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202104007

https://doi.org/10.1002/adfm.202104007