MXenes是一类新兴的具有电化学存储功能的高导电性二维(2D)材料。胶体2D向列相分散可以制备具有宏观取向的Ti3C2Tx纤维。而层状导电Ti3C2Tx 纤维是构建高速离子传输通道以增强电化学电容电荷存储性能的理想候选材料。
近日,苏州大学邵元龙教授,美国加州大学洛杉矶分校Richard B. Kaner报道了通过控制纺丝速度和喷丝板的形态,采用湿法纺丝工艺组装出具有高度片状取向的Ti3C2Tx纤维。
文章要点
1)片状排列的Ti3C2Tx纤维具有约0.86的取向因子和纳米流体离子传输行为。结合Mg2+离子的静电交联,所制得的Ti3C2Tx纤维的电导率为7200 S cm−1,在Mg2+离子中性电解质中的体积电容为1360 F cm−3,机械拉伸强度为118 MPa,超过了以往报道的Mxene基纤维电极。
2)研究人员采用一系列非原位和原位表征技术,对取向Ti3C2Tx纤维中的Mg2+基电荷存储特性进行了深入研究。此外,基于开发的取向Ti3C2Tx纤维,研究人员组装了一种具有柔性的准固态超级电容器,可以在不同的弯曲角度下保持了91%的电容,从而展示了其在柔性和耐磨电化学储能领域的应用。
参考文献
Shuo Li, et al, Assembly of Nanofluidic MXene Fibers with Enhanced Ionic Transport and Capacitive Charge Storage by Flake Orientation, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c02271
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c02271