包含高通过率纳米级离子通道和高机械强度的MXene电极用于高容量锌离子储能（英文）

作者：程永发; 谢艺梅; 严淑文; 刘尊宇; 马亚楠; 岳阳^*; 王建波; 高义华; 李露颖^*

来源：Science Bulletin, 2022, 67(21): 2216-2224.

二维过渡金属碳化物(MXene)具有高度亲水的表面和优异的金属导电性,在电化学储能领域具有竞争力.然而,层状结构的MXene极易自堆叠,因此降低了离子的可通过性和可用的传输路径,从而限制了其电化学性能.为了充分发挥MXene在电化学储能方面的优势,本文通过化学氧化方法将大尺寸MXene刻蚀成具有纳米级离子通道的MXene纳米片,制得的MXene电极在保留了大尺寸MXene纳米片优异机械强度和导电性的同时,可以有效缩短离子传输距离,提高整体电化学活性.在此基础上制造的自愈式MXene基锌离子微型电容器在2 mA cm-2的电流密度下,表现出高面积比电容(532.8 mF cm-2)和低自放电率(4.4 mV h-1),在2800μW cm-2的功率密度下,能量密度高达145.1μWh cm-2.纳米级离子通道结构为构建高性能电化学储能电极提供了一种新策略,在电化学储能和柔性电子领域具有广阔的应用前景.

• 单位
  安徽大学; 武汉理工大学; 华中科技大学