人工晶体学报

作者：李佩漩, 郭凤梅, 张迎九

单位：郑州大学物理学院,郑州 450052

关键词：碳化钛,还原氧化石墨烯,双向有序结构,超级电容器,电极材料,气凝胶,三维结构,

基金：国家自然科学基金(52002354);中国博士后科学基金(2020M672256)

近年来,二维材料MXene因其优异的电化学性能引起了人们的关注,被广泛应用于电化学储能领域。然而,在组装电极过程中,MXene纳米片往往会产生严重的自堆积效应从而大幅限制了其电化学性能。设计三维结构的气凝胶是解决MXene自堆积问题同时开发高性能MXene基超级电容器电极材料的关键。本文利用氧化石墨烯(GO)改善了Ti3C2Tx气凝胶的力学强度,并通过双向冷铸和冷冻干燥、温和还原的方法制备了具有双向有序结构的Ti3C2Tx/rGO复合气凝胶(A-TGA)。A-TGA具有较好的力学性能和导电性,因此可直接作为超级电容器的电极材料。同时,双向有序的独特结构为电解质离子提供了无阻碍的传输通道,大幅提升了气凝胶的电化学性能。A-TGA在电流密度为1 A·g-1时的比电容为370 F·g-1,在100 mV·s-1扫速下经过5 000次循环后,电容保持率高达94%,表现出优异的循环稳定性。

来源：2022年第7期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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