Fe2O3 Nanoparticles Anchored on the Ti3C2Tx MXene Paper for Flexible Supercapacitors with Ultrahigh Volumetric Capacitance

超级电容器 材料科学 电容 电化学 纳米技术 储能 退火(玻璃) 纳米结构 电极 纳米颗粒 化学工程 复合材料 物理化学 功率(物理) 工程类 化学 物理 量子力学
作者
Yonglu Ma,Hongwei Sheng,Wei Dou,Qing Su,Jinyuan Zhou,Erqing Xie,Wei Lan
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (37): 41410-41418 被引量:123
标识
DOI:10.1021/acsami.0c11034
摘要

Ti3C2Tx MXene, with high conductivity and flexibility, has drawn great attention in the wearable energy storage devices. However, the easy nanoflake-restacking phenomenon greatly restricts the achievable electrochemical performance of Ti3C2Tx-based supercapacitors, in particular volumetric capacitance. Herein, we report a flexible hybrid paper consisting of Fe2O3 nanoparticles (NPs) anchored on Ti3C2Tx (Fe2O3 NPs@MX) via electrostatic self-assembly and annealing treatments. The interlayer spacing of Ti3C2Tx nanoflakes is effectively enlarged through the incorporation of Fe2O3 NPs, allowing more electrochemical active sites to store charge. Meanwhile, Ti3C2Tx nanoflakes form a continuous metallic skeleton and inhibit the volume expansion of Fe2O3 NPs during the charging/discharging process, enhancing the cycling stability. The flexible, ultrathin (4.1 μm) Fe2O3 NPs@MX hybrid paper shows considerably improved electrochemical performances compared to those of pure Ti3C2Tx and Fe2O3, including a wide potential window of 1 V, an ultrahigh volumetric capacitance of ∼2607 F cm-3 (584 F g-1), and excellent capacitance retention after 13,000 cycles. Besides, the as-assembled symmetric solid-state supercapacitor exhibits an energy density of 29.7 Wh L-1 and excellent mechanical flexibility. We believe that the present nanostructure design, decorating NPs within a two-dimensional metallic network, has general applicability and could be used to fabricate highly efficient composites for advanced energy storage devices.
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
惠采白完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
充电宝应助XXXAAA采纳,获得10
5秒前
6秒前
yy完成签到,获得积分10
6秒前
smile发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Bill完成签到,获得积分10
7秒前
sheetung完成签到,获得积分10
7秒前
11发布了新的文献求助10
8秒前
段盼兰发布了新的文献求助10
9秒前
卫三发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Lucas应助缥缈的魔镜采纳,获得10
10秒前
我是老大应助Henry采纳,获得10
10秒前
潇飞天下发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
weiyi发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
可爱摩托关注了科研通微信公众号
12秒前
13秒前
英俊的铭应助kuankuan采纳,获得10
14秒前
课题分离完成签到,获得积分10
14秒前
潇洒的惋清应助Rita采纳,获得10
14秒前
汉堡包应助卫三采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
科研通AI6.4应助Oo3采纳,获得10
16秒前
orixero应助牛安采纳,获得10
18秒前
Xinyi完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
Abner发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
粉色热狗完成签到,获得积分10
20秒前
WDavid完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6417989
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8237421
关于积分的说明 17499526
捐赠科研通 5470734
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2890296
邀请新用户注册赠送积分活动 1867157
关于科研通互助平台的介绍 1704229