锰植入Ti3C2Tx负极

比容量跃升至1.5倍

通过锰离子注入缓解层间堆叠并去除惰性-F端基，使Ti3C2Tx负极在高倍率下仍保持高容量。

Tingfei, Shi · Hongnan, Xie · Jin, Qi · 杨晨辉 · 张喜田 · 李璐

Journal of Energy Storage 2025

具体参数

比电容

401 F g⁻¹

电容保持率

82.3 %

能量密度

23.1 Wh kg⁻¹

功率密度

12.6 kW kg⁻¹

技术优势

缓解层间堆叠

Mn²⁺通过离子交换进入层间并经过退火形成稳定结构，扩大了层间距，从而暴露出更多活性位点。

去除惰性-F端基

Mn²⁺植入过程促使-F端基被含氧基团取代，提高了电极的亲水性和赝电容贡献。

容量提升1.5倍

在1 A g⁻¹下比电容达到401 F g⁻¹，是原始Ti3C2Tx的1.5倍，得益于层间距扩大和表面化学优化。

高倍率下容量保持好

20 A g⁻¹下仍有82.3%的电容保持率，适用于需要快速充放电的高功率场景。

应用场景

• 超级电容器：直接用作高容量负极，提升器件整体能量密度。
• 非对称超级电容器：作为负极与RuO2/SWCNT正极匹配，实现宽电位窗口。
• 高功率储能：20 A g⁻¹下保持82.3%容量，适应快速充放电需求。