Simplified Synthesis of Fluoride-Free Ti3C2Tx via Electrochemical Etching toward High-Performance Electrochemical Capacitors

MXenes公司 超级电容器 材料科学 电化学 阴极 电容器 水溶液 化学工程 蚀刻(微加工) 纳米技术 分析化学(期刊) 复合材料 电极 化学 有机化学 图层(电子) 物理化学 电气工程 电压 工程类
作者
Jizhang Chen,Minfeng Chen,Weijun Zhou,Xinwu Xu,Bo Liu,Wenqing Zhang,Ching‐Ping Wong
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (2): 2461-2470 被引量:171
标识
DOI:10.1021/acsnano.1c09004
摘要

MXenes have been intensively studied for electrochemical energy storage and other applications. However, time-consuming multistep procedures involving hypertoxic HF or alike are utilized in conventional synthesis methods of MXenes. Besides, -F terminal functional groups inevitably exist in these MXenes, detrimental to supercapacitor and battery performances. Herein, we develop a facile and time-saving electrochemical etching method to synthesize F-free and Cl-containing Ti3C2Tx in a mixed LiOH and LiCl aqueous solution with an etching efficiency of 92.2%. During the synthesis, sonification alone is able to delaminate Ti3C2Tx without using any hazardous organic intercalant. The obtained delaminated Ti3C2Tx flakes are ∼3.8 μm in lateral size and ∼3.9 nm in thickness, and can be stable in an aqueous dispersion for at least 15 days. The filtrated Ti3C2Tx film is 20.5 MPa in tensile strength, 13.4 GPa in Young's modulus, and 1663 S cm-1 in electrical conductivity, and exhibits specific capacitances of 323.7 F g-1, 1.39 F cm-2, and 1160 F cm-3 for supercapacitors. Also, a flexible zinc-ion hybrid capacitor with energy density values of 20.8 mWh cm-3 and 249.9 μWh cm-2 is assembled by using the Ti3C2Tx film as the cathode, and can maintain almost all its capacity under bending.
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
Nolan完成签到,获得积分10
1秒前
扣欧克泥完成签到,获得积分10
2秒前
李雪松发布了新的文献求助10
3秒前
MingWang完成签到 ,获得积分10
3秒前
GGGirafe完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
黎明发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
李伟完成签到,获得积分10
7秒前
hhhhhhan616完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
扣欧克泥发布了新的文献求助10
9秒前
张张张完成签到,获得积分10
9秒前
大胆班完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Jasmine完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
昵称发布了新的文献求助10
12秒前
孝顺的紫完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
naiyantang完成签到 ,获得积分10
13秒前
大力的灵雁应助王俊杰采纳,获得30
14秒前
君猪发布了新的文献求助10
16秒前
柒月发布了新的文献求助10
16秒前
sunny心晴完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
蓝莓橘子酱应助丰富源智采纳,获得50
19秒前
22秒前
科研通AI6.2应助LHT采纳,获得10
22秒前
小小鹿完成签到,获得积分20
22秒前
23秒前
CodeCraft应助xi采纳,获得10
24秒前
科研通AI6.1应助甜甜戎采纳,获得10
25秒前
Davidjun完成签到,获得积分20
25秒前
25秒前
小花排草发布了新的文献求助20
26秒前
27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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6030180
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7704658
关于积分的说明 16192176
捐赠科研通 5177088
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2770430
邀请新用户注册赠送积分活动 1753873
关于科研通互助平台的介绍 1639385