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
安详的惜梦完成签到 ,获得积分10
1秒前
cmuzf完成签到,获得积分10
1秒前
科目三应助满意静丹采纳,获得10
2秒前
Freddie发布了新的文献求助10
2秒前
顺子完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
热烈完成签到 ,获得积分10
6秒前
MR完成签到 ,获得积分10
7秒前
我不是哪吒完成签到 ,获得积分10
8秒前
自由的云朵完成签到 ,获得积分10
8秒前
Freddie发布了新的文献求助10
9秒前
hyw完成签到,获得积分10
10秒前
星辰大海应助BENRONG采纳,获得10
13秒前
认真发夹完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
Freddie发布了新的文献求助200
16秒前
eryu25完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
18秒前
传奇3应助自然冥茗采纳,获得10
18秒前
沭阳检验医师完成签到,获得积分0
18秒前
20秒前
默存完成签到,获得积分0
21秒前
Freddie发布了新的文献求助10
22秒前
tiptip应助既望采纳,获得10
24秒前
24秒前
BENRONG发布了新的文献求助10
25秒前
wanci应助JarryChao采纳,获得10
25秒前
坚定的小蘑菇完成签到 ,获得积分10
27秒前
Freddie发布了新的文献求助10
28秒前
英姑应助贪玩的秋寒采纳,获得10
29秒前
论文写写写写到厌倦完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
文心完成签到 ,获得积分10
31秒前
搜集达人应助Nemo采纳,获得10
31秒前
Haoyu完成签到,获得积分10
34秒前
baimo完成签到,获得积分10
35秒前
35秒前
Freddie发布了新的文献求助10
36秒前
ws完成签到,获得积分10
36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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
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 6348564
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8163566
关于积分的说明 17174591
捐赠科研通 5405041
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2861881
邀请新用户注册赠送积分活动 1839643
关于科研通互助平台的介绍 1688947