Ultrahigh Energy and Power Densities of d-MXene-Based Symmetric Supercapacitors

超级电容器 氯金酸 电解质 材料科学 电容 电化学 电极 假电容 化学工程 储能 电子转移 纳米技术 化学 纳米颗粒 功率(物理) 胶体金 物理化学 物理 工程类 量子力学
作者
Beenish Mustafa,Wengang Lu,Zhiyuan Wang,Fuzhuo Lian,Shen Andy,Yang Bing,Jun Yuan,Chang Wu,Yangbowen Liu,Weiwei Hu,Lei Wang,Geliang Yu
出处
期刊:Nanomaterials [MDPI AG]
卷期号:12 (19): 3294-3294 被引量:9
标识
DOI:10.3390/nano12193294
摘要

Here, rational design electrodes are fabricated by mixing MXene with an aqueous solution of chloroauric acid (HAuCl4). In order to prevent MXene from self-restacking, the groups of -OH on the surface of Ti3C2Tx nanosheets underwent a one-step simultaneous self-reduction from AuCl4-, generating spaces for rapid ion transit. Additionally, by using this procedure, MXene's surface oxidation can be decreased while preserving its physio-chemical properties. The interlayered MX/Au NPs that have been obtained are combined into a conducting network structure that offers more active electrochemical sites and improved mass transfer at the electrode-electrolyte interface, both of which promote quick electron transfer during electrochemical reactions and excellent structural durability. The Ti3C2Tx-AuNPs film thus demonstrated a rate performance that was preferable to that of pure Ti3C2Tx film. According to the results of the characterization, the AuNPs effectively adorn the MXene nanosheets. Due to the renowned pseudocapacitance charge storage mechanism, MXene-based electrode materials also work well as supercapacitors in sulfuric acid, which is why MXene AuNPs electrodes have been tested in 3 M and 1 M H2SO4. The symmetric supercapacitors made of MXene and AuNPs have shown exceptional specific capacitance of 696.67 Fg-1 at 5 mVs-1 in 3 M H2SO4 electrolyte, and they can sustain 90% of their original capacitance for 5000 cycles. The highest energy and power density of this device, which operates within a 1.2 V potential window, are 138.4 Wh kg-1 and 2076 W kg-1, respectively. These findings offer a productive method for creating high-performance metal oxide-based symmetric capacitors and a straightforward, workable approach for improving MXene-based electrode designs, which can be applied to other electro-chemical systems that are ion transport-restricted, such as metal ion batteries and catalysis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
3秒前
乐观红牛完成签到 ,获得积分10
13秒前
wyh295352318完成签到 ,获得积分10
20秒前
zhilianghui0807完成签到 ,获得积分10
21秒前
mmm完成签到 ,获得积分10
56秒前
Sue完成签到 ,获得积分10
1分钟前
英姑应助百里幻竹采纳,获得10
1分钟前
没用的三轮完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
百里幻竹发布了新的文献求助10
1分钟前
fireking_sid完成签到,获得积分10
1分钟前
JamesPei应助百里幻竹采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
HuFan1201完成签到 ,获得积分10
1分钟前
百里幻竹发布了新的文献求助10
1分钟前
吕半鬼完成签到,获得积分10
1分钟前
SCI的芷蝶完成签到 ,获得积分10
2分钟前
沉沉完成签到 ,获得积分0
2分钟前
Tonald Yang发布了新的文献求助10
2分钟前
烂漫的蜡烛完成签到 ,获得积分10
2分钟前
虚幻元风完成签到 ,获得积分10
2分钟前
无名完成签到 ,获得积分10
2分钟前
深情安青应助ww采纳,获得10
3分钟前
瘦瘦的睫毛膏完成签到,获得积分10
3分钟前
Telomere完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Allot完成签到,获得积分10
3分钟前
isedu完成签到,获得积分10
3分钟前
loren313完成签到,获得积分0
4分钟前
泌尿小周完成签到 ,获得积分10
4分钟前
千帆破浪完成签到 ,获得积分10
4分钟前
长安乱世完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
小呵点完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
Keily发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
酷酷小子完成签到 ,获得积分10
4分钟前
李李原上草完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
高分求助中
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 1000
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
海南省蛇咬伤流行病学特征与预后影响因素分析 500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 500
ランス多機能化技術による溶鋼脱ガス処理の高効率化の研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3463646
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3057044
关于积分的说明 9055263
捐赠科研通 2746966
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1507198
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 696451
邀请新用户注册赠送积分活动 695956