MXene-石墨烯阴极材料结构调控及锌离子混合超级电容器体积性能增强机制

    成果编号：9642024J0955
    第一完成单位名称：北方民族大学
    联系人：杨少林 联系人电话：15709613248
    成果简介：
    此成果提供一种MXene/还原氧化石墨烯（rGO）复合物及其制备方法和应用，MXene- rGO复合物被通过一步法制备出来作为锌离子超级电容器（ZHSC）的无粘结剂阴极材料。rGO纳米片MXene片层间的嵌入，有效地抑制了MXene的自堆叠并扩大了其层间距，从而促进了离子的传输。作为ZHSC阴极，MXene-rGO异质结构表现出了出色的电化学性能。MXene-rGO阴极在0.5 A/g下达到660 F/g的比电容，在222.3 W/kg的功率密度下显示出86.4 Wh/kg的能量密度。此外，阴极还表现出优异的循环性能，在10,000次循环后保持87.7%的容量保持率。原位表征揭示了MXene-rGO阴极的电荷存储机制，该机制涉及阴极离子表面吸附/解吸反应与氧化还原反应的协同组合。MXene-rGO异质结构的易生产性和出色性能表明其作为ZHSC中实际应用的高前景阴极材料的潜力。