反堆积MXene海绵

高比容量锌离子电容

将MXene以珊瑚状结构分布在还原氧化石墨烯海绵骨架表面，有效抑制了MXene纳米片的自堆积，同时赋予电极优异的亲水性和离子传输通道。

Liu, Zonglin · Xue, Fuhua · Zhao, Xu · Chen, Zhong · Zheng, Haowen · Ding, Renjie · Li, Pengyang · Xu, Liangliang · Xiong, Jinhua · 彭庆宇 · 赫晓东

Journal of Materials Science and Technology 2023

具体参数

比容量

{'zh': '501', 'en': '501'} mAh g⁻¹

容量保持率

{'zh': '90', 'en': '90'} %

重量能量密度

{'zh': '486', 'en': '486'} mWh g⁻¹

技术优势

抑制自堆积

MXene以珊瑚状结构分布在还原氧化石墨烯海绵表面，而不是参与骨架组装，从而避免了纳米片的重叠，保留了巨大的有效表面积。

离子传输快

这种珊瑚状结构为电解质离子提供了快速扩散通道，加上改善的亲水性，有助于提升电化学性能。

容量保持好

在3100次循环后仍保持90%的容量，表明电极具有良好的循环稳定性。

能量密度高

在415 mW g⁻¹的功率密度下实现了486 mWh g⁻¹的重量能量密度，超过了大多数领先的MXene基锌离子正极。

应用场景

• 锌离子混合超级电容器：正极材料可提升器件容量与能量密度，替代传统碳基正极。
• 水系储能器件：该电极在水系电解液中稳定循环，可用于高安全储能。
• 柔性便携电极：海绵状宏观结构可裁切，适合柔性可穿戴器件。