与微型电池相比，微型超级电容器以其低能量密度而臭名昭著。尽管MXenes被认为是可作为能量密度较高的锌离子混合型微型超级电容器（ZHMSCs）的电容型电极材料，但其紧密的层状结构使得大半径的多价锌离子嵌入效率比较低。

近日，安徽大学胡海波教授，香港城市大学Derek Ho报道了通过在MXene纳米片之间插入一维（1D）核壳导电的BC@PPy纳米纤维，提出了一种用于ZHMSCs的MXene/BC@PPy电容型电极的层间结构工程技术。

文章要点

1）MXene/BC@PPy电容型电极同时实现了两个目标：i）加宽层间空间和ii）通过导电的BC@PPy纳米空间在松散的Mxene层之间提供导电连接。

2）该方法有效地增强了层状Mxene结构中的离子和电子的传输，显著地将Mxene/BC@Ppy薄膜电极的面积电容提高到388 mF cm⁻²，这是纯Mxene薄膜电极的10倍。

3）将MXene/BC@PPy电容型电极与CNTs/MnO₂电池型电极配对，得到的ZHMSCs的面能量密度高达145.4 μWh cm⁻²，循环25000次后容量保持率高达95.8%，是最近所报道的MXene基MSCs中的最高值，接近微电池的水平。

这种MXene基电容型电极的层间结构工程为实现ZHMSCs的电池级能量密度提供了一种合理的手段。

参考文献

Wenxiang Cheng, et al, Interlayer Structure Engineering of MXene-Based Capacitor-Type Electrode for Hybrid Micro-Supercapacitor toward Battery-Level Energy Density, Adv. Sci. 2021

DOI: 10.1002/advs.202100775

https://doi.org/10.1002/advs.202100775