MXene薄膜：向高性能电磁干扰屏蔽和超级电容器电极发展

研究摘要

MXenes是一种新型的2D材料家族，在电磁干扰（EMI）屏蔽和储能方面显示出良好的前景。在由MXene组成的众多结构中，具有超薄厚度和高柔韧性的MXene薄膜在电磁屏蔽和储能领域显示出巨大的优势。近日，安徽工程大学青年教师何朋所在的刘琪教授团队、北京化工大学侯志灵教授团队与北京理工大学曹茂盛团队对MXene薄膜在EMI屏蔽和电容储能方面的应用进展进行了深入分析，介绍了MXene薄膜制备的最新进展，讨论了直接影响MXene薄膜EMI屏蔽和电容性能的因素。此外，本文还着重讨论了MXene薄膜在电磁屏蔽储能领域的未来挑战、研究方向和前景。

该成果在线发表于国际著名期刊 Composites Part A 上，题目为：MXene films: Toward high-performance electromagnetic interference shielding and supercapacitor electrode。

图文导读

图1. MXene薄膜在MI屏蔽和电容储能领域历年发表的文章数目。

图2. MXene薄膜的制备工艺

图3. MXene薄膜的电磁屏蔽性能

表格1 MXene薄膜的超电容性能

表格2 MXene薄膜的力学性能

总结

总之，纯MXene薄膜具有优异的EMI屏蔽和电化学性能。在惰性气体中退火可以改善薄膜的电磁屏蔽和电化学性能。通常，在惰性气体中退火会导致薄膜中微观结构的变化，薄膜中会产生更多的孔隙，并且会增加电磁波的传输路径长度，从而增强电磁波的衰减。同时，在惰性气体中退火会增加活性中心和更大的层间孔隙，这可以有效地改善电化学性能。此外，可以通过改变蚀刻工艺来控制MXene纳米片，从而调整MXene薄膜的微观结构。通过改变蚀刻工艺，在薄膜表面生成更多的多孔结构，从而加快离子传输，提高超级电容器性能。同时，多孔结构有利于电磁波进入薄膜，从而提高薄膜的电磁波吸附性能。

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