作为一种典型的二维金属碳化物或氮化物，MXenes具有优异的电化学、电学和机械性能，在便携式和可穿戴式储能器件中具有广泛的应用前景。除了具有高导电性和储能性能外，MXene的亲水性表面还使其具有良好的溶液加工性，无需添加粘结剂或表面活性剂，可用于3D打印、纺丝、喷涂和湿法纺丝等。此外，MXene在某些有机溶剂中具有良好的分散性，可以加工成新的几何构型和结构，还可以组装成可穿戴式储能器件的功能纤维。Mxene基纤维于在储能、应变传感器、压力传感器、加热纺织品等方面显示出广阔的应用前景。

近日，陕西师范大学刘宗怀教授，Xuexia He报道了以蒙脱石薄片/聚乙烯醇有机水凝胶（F-MMT/PVA OHGE）为电解液和隔膜，以Ti₃C₂T_x/ANF-5%（T/A-5）纤维为电极，制备了一种全温全固态柔性对称纤维超级电容器（FSCs）。

文章要点

1）分层的Ti₃C₂T_x纳米片为组装单元，以5%的芳纶纳米纤维（ANF）为功能添加剂，在0.5 m FeCl₂溶液的凝固浴中，采用湿法纺丝法制备了T/A-5纤维。T/A-5杂化纤维在3 M H₂SO₄电解质中具有807 F cm^-3的比容量，104 Mpa的出色机械强度，以及1025 S cm^-1的高导电率。

2）所组装的F-MMT/PVA OHGE T/A-5 FSC不仅在10000次充放电循环后的比电容达到了295 F cm⁻³，在5 A cm⁻³的电流密度下的电容保持率为91%，而且最大体积能量密度到达了26.2 mWh cm⁻³。同时，组装的器件在−40~80 °C的宽温度范围内表现出良好的柔韧性和优异的电容，在不同程度的弯曲下都能保持其出色的电化学性能。

本研究为实现电容性能与柔性最佳平衡的全温全固态对称柔性FSCs的设计与组装提供了有效的策略。

参考文献

Qi Liu, et al, Full-Temperature All-Solid-State Ti₃C₂T_x/Aramid Fiber Supercapacitor with Optimal Balance of Capacitive Performance and Flexibility, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202010944

https://doi.org/10.1002/adfm.202010944