Ti₃C₂Tₓ MXene纤维

高电容高强度

通过pH调控构建多尺度片-线连接，同时提升纤维的电化学电容与拉伸强度，解决MXene纤维性能难以协同增强的问题。

Luming, Pan · Wang, Huifang · Jingbo, Zhou · Dai, Henghan · Xu, Hai · Yang, Guo · Tianmin, Cheng · Leang, Yin · Zhang, Tian · 刘玉珍 · 周金元 · Sun, Gengzhi

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

电导率

{'zh': '3007', 'en': '3007'} S cm⁻¹

比电容

{'zh': '1253', 'en': '1253'} F cm⁻³

拉伸强度

{'zh': '258', 'en': '258'} MPa

能量密度

{'zh': '22.78', 'en': '22.78'} mWh cm⁻³

技术优势

电容和强度同步提升

羧基化纤维素纳米纤维与MXene纳米片之间形成多尺度片-线连接，优化了界面相互作用，使纤维的比电容和拉伸强度同时显著提高。

导电性高

优化后的纤维电导率达到3007 S cm⁻¹，有利于快速电子传输，提升倍率性能和功率密度。

能量密度高

基于该纤维的固态超级电容器能量密度达到22.78 mWh cm⁻³，可为可穿戴电子提供可观的能量供给。

可靠性高

组装后的器件具有优异的充放电可靠性和出色的鲁棒性，适合实际应用中的反复使用。

应用场景

• 纤维超级电容器：该纤维可直接组装成高性能纤维状超级电容器，用作可穿戴电子设备的柔性电源。
• 可穿戴能源：其优异的柔韧性和能量密度使其成为可穿戴设备理想的储能单元，可集成于衣物中持续供电。
• 柔性储能：纤维形态可编织、可弯曲，能够满足柔性电子设备对储能器件形变适应性的要求。
• MXene纤维：高导电和高强度的MXene纤维可作为高性能柔性电极或集流体，用于构建下一代储能器件。