Flexible Nb4C3Tx Film with Large Interlayer Spacing for High‐Performance Supercapacitors

MXenes公司 材料科学 超级电容器 最大相位 电化学 单层 过渡金属 电容 衍射 循环伏安法 复合材料 电极 纳米技术 碳化物 光学 物理化学 催化作用 化学 物理 生物化学
作者
Shuangshuang Zhao,Chaofan Chen,Xin Zhao,Xuefeng Chu,Fei Du,Gang Chen,Yury Gogotsi,Yu Gao,Yohan Dall’Agnese
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:30 (47) 被引量:134
标识
DOI:10.1002/adfm.202000815
摘要

Abstract MXenes derived from 413 MAX phases are rarely studied but they have the potential to have superior electrical and mechanical properties thanks to a thicker monolayer (four layers of transition metal and three layers of carbon or nitrogen). In this paper, Nb 4 C 3 T x MXene nanosheets are delaminated and freestanding film with 1.77 nm interlayer spacing is obtained, which is larger than that of most previous MXenes. When Nb 4 C 3 T x freestanding films are tested as supercapacitors electrodes, Nb 4 C 3 T x shows high volumetric capacitance, 1075, 687, and 506 F cm −3 in 1 m H 2 SO 4 , 1 m KOH, and 1 m MgSO 4 , respectively, at the scan rate of 5 mV s −1 . An in situ X‐ray diffraction technique is used to study the structural changes during the electrochemical charging in 1 m H 2 SO 4 and 1 m MgSO 4 . There is almost no change in the 21 Å interlayer spacing during the cycling, because the space between the MXene layers is sufficient to accommodate the insertion and deinsertion of cations. This can lead to stable performance of Nb 4 C 3 T x MXene energy storage devices.
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