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超级电容器用二维Ti3C2Tx过渡金属碳/氮化物材料的研究进展

本站小编 Free考研考试/2022-01-01

张 洵, 李 培, 王政德, 王先鹏, 张 伟, 檀 杰, 吕耀辉*
安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽 马鞍山 243032
收稿日期:2018-03-06修回日期:2018-07-11出版日期:2019-02-22发布日期:2019-02-12
通讯作者:吕耀辉

基金资助:安徽省教育厅自然科学研究重点项目;安徽省教育厅自然科学研究重点项目

Recent advance on the 2D Ti3C2Tx MXene materials in supercapacitor field

Xun ZHANG, Pei LI, Zhengde WANG, Xianpeng WANG, Wei ZHANG, Jie TAN, Yaohui LÜ*
School of Materials Science and Engineering, Anhui University of Technology, Ma'anshan, Anhui 243032, China
Received:2018-03-06Revised:2018-07-11Online:2019-02-22Published:2019-02-12







摘要/Abstract


摘要: 近年来二维过渡金属碳/氮化物(MXene)材料由于其独特的物理/化学性能,在储能领域引起广泛的关注。其中以二维Ti3C2Tx材料的研究最为普遍。MAX相是一类三元氮化物和/或碳化物,其化学式为Mn+1AXn (n=1~3),M代表过渡金属元素(如Sc, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo等),X是碳和/或氮,A主要是IIIA或IVA族元素。根据n不同,MAX相的晶体结构包括3种类型。MAX相中,M?X和M?A键强度都很高。无法通过剪切或其它机械方法分层剥离。由于M?A键比M?X键具有更高的化学活性,可以通过化学刻蚀M?A键并辅助剥离方法获得单层/少层的MXenes材料。表面基团随机分布,对电化学性能有重要的影响。调控表面基团的种类和数量是当前研究的重要内容。本工作介绍了MXene相的基本结构,分析了相结构与性能的关系。总结了通过离子插入、热处理、表面改性、电极设计和元素掺杂等手段改善MXene相材料电化学性能的研究进展,简要介绍了MXenes与碳材料、氧化物、聚合物复合在超级电容器领域中的应用进展。对MXene相材料的结构、制备及电化学性能等方面进行了综述,指出了MXene相材料用于超级电容器领域存在的主要问题及未来的发展方向。

引用本文



张洵 李培 王政德 王先鹏 张伟 檀杰 吕耀辉. 超级电容器用二维Ti3C2Tx过渡金属碳/氮化物材料的研究进展[J]. 过程工程学报, 2019, 19(1): 35-44.
Xun ZHANG Pei LI Zhengde WANG Xianpeng WANG Wei ZHANG Jie TAN Yaohui Lü. Recent advance on the 2D Ti3C2Tx MXene materials in supercapacitor field[J]. Chin. J. Process Eng., 2019, 19(1): 35-44.



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