将MXene纳米片的协同性能扩展到微孔气凝胶结构需要有效的策略来克服纳米片的重新堆积，同时又不会影响MXene的优势特性。传统的3D MXene气凝胶的组装方法通常涉及外部粘结剂/模板或额外的官能化，这牺牲了MXene气凝胶的电导率和电化学活性。

近日，受沙棘的层次化结构的启发，美国马里兰大学Po-Yen Chen教授报道了设计了一种褶皱纹理的Ti₃C₂T_x MXene，以促进Mg²⁺诱导的组装，使得能够在没有聚合物粘合剂的情况下保形形成大面积Mg²⁺-MXene气凝胶。

文章要点

1）通过刮涂技术和冷冻干燥，可以制造出具有定制形状/尺寸的Mg²⁺-MXene气凝胶，具有高表面积（140.5 m²·g^-1）、优异的导电性（758.4 S·m^-1）和在水中的高稳定性。

2）高导电性的MXene气凝胶显示了其从宏观尺度应用（例如，电磁干扰（EMI）屏蔽和电容去离子（CDI））到片上电子器件（例如，准固态微超级电容器（QMSCs））的广泛应用。作为CDI电极，Mg²⁺-MXene气凝胶表现出高盐吸附能力（33.3 mg·g^-1）和长期运行可靠性（超过30次循环），超过文献所报道的性能。此外，与其他最先进的QMSCs相比，具有交叉Mg²⁺-MXene气凝胶电极的QMSCs表现出高面电容（409.3 mF cm^-2）以及优异的功率密度和能量密度。

参考文献

Meng Ding, et al, Metal Ion-Induced Assembly of MXene Aerogels via Biomimetic Microtextures for Electromagnetic Interference Shielding, Capacitive Deionization, and Microsupercapacitors, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202101494

https://doi.org/10.1002/aenm.202101494