MXene@普鲁士蓝类似物异质结构柔性储能

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【研究背景】

近些年异质结构由于具有创造协同先进材料的能力，结合了各个构件的共同优点并消除了它们的缺点，所以在能量存储，电子，光电子及催化领域引起了众多研究者的兴趣。自2004年以来，石墨烯的合成催生了将石墨烯整合到异质结构中的新时代，该结构可以进一步直接组装到柔性和导电膜电极中。这些柔性电极不需要粘合剂，集电器和导电添加剂，在未来的柔性电子应用中显示出广阔的前景。然而，石墨烯的弱电化学氧化还原活性限制了它们的电荷存储能力。因此，目前面临的挑战是找到一种合格的石墨烯替代品，该替代品不仅具有石墨烯的特性，例如高导电性，出色的柔韧性，易于制备和较大的横向尺寸，而且还具有很高的电化学活性，而MXene是一种优秀的石墨烯替代材料。

【成果简介】

近日,深圳大学低维材料基因工程研究院朱才镇教授团队在国际著名学术期刊Chemical Engineering Journal上发表研究论文，题目为Mixed analogous heterostructure based on MXene and prussian blue analog derivative for high-performance flexible energy storage.文章报道了合成了一种基于MXene和普鲁士蓝衍生物的高性能柔性异质结构。

【图文导读】

图一. MXene和普鲁士蓝衍生物异质结构合成过程及展示。

图二. a,b)Ti3C2TxMXene扫描及投射图.c)Ni-Fe普鲁士蓝衍生物纳米立方体. d)Ni-Fe氧化物. e) MXene和Ni-Fe氧化物复合异质结透射图.f)为复合异质结截面扫描图.g-k)元素分布。

图三.MXene和Ni-Fe氧化物复合异质结物理表征。a) XRD  b-f)XPS

图四.MXene和Ni-Fe氧化物复合异质结电容性能测试。

图五.基于MXene和Ni-Fe氧化物复合异质结电容性能分析。

图六.MXene和Ni-Fe氧化物复合异质结组装成器件性能测试.

【本文总结】

总之，在这项工作中报道了一种基于2D-3D AHS的复合纸电极，具有高柔韧性和出色的电化学性能。经过优化的复合膜具有出色的储能性能，比电容为1038.43 mF cm^-2，并具有良好的柔韧性。当组装成全固态柔性超级电容器时，所得器件在0.2 mA cm^-2的条件下获得了328.35 mF cm^-2的优异比电容。此外，它显示出出色的循环稳定性，在10,000次循环后的电容保持率为90.9％，在90°的50次循环弯曲测试后仍保持了88.9％的高机械稳定性。此外，超级电容器可以组装成串联的或并联的组件，从而具有倍增的工作电压窗口或更大的电容，从而证明了在柔性器件中的广泛应用潜力。

文献链接

https:// doi.org/10.1016/j.cej.2019.123170.

信息来源：MXene Frontier