将导电和多孔成分作为柱撑材料结合到二维(2D)材料的夹层中,为重新堆积问题提供了解决方案,并能构建多功能异质超结构。复旦大学Dong Angang、Yang Dong、Li Tongtao、温州大学Wang Yajun通过MXene Ti3C2Tx纳米片和Fe3O4纳米颗粒的胶体共组装,合成了嵌入单层介孔碳骨架(MMCF)的多层MXene超晶格。
本文要点:
1) 插层的MMCF不仅增加了层间间距并产生了用于快速传输的多孔通道,而且还具有促进电子沿z方向转移的导电柱。这些独特的结构特征可以充分利用单层MXene,使所得的Ti3C2Tx/MMCF超晶格特别适合在含有大量离子的有机电解质中进行电容储能。
2) 由Ti3C2Tx/MMCF制成的超级电容器在四氟硼酸四乙基铵/碳酸亚丙酯电解质中具有317 F cm−3的体积电容。此外,由Ti3C2Tx/MMCF制成的微型超级电容器(MSC)通过使用离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐作为电解质实现了0.10 mWh cm−2的面能量密度。
Xianwu Huang et.al Multilayer Superlattices of Monolayer Mesoporous Carbon Framework-Intercalated MXene for Efficient Capacitive Energy Storage Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202303417
https://doi.org/10.1002/aenm.202303417