【前沿技术】亲核取代可实现 MXene 最大电容并提高稳定性

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文章来源：石墨烯研究 将电池和超级电容器的优点结合到单个器件中是一项重大的科学和技术挑战。从设计的角度来看，电极材料在器件中起着关键作用，根本难点在于将高密度的活性位点整合到具有出色电荷转移动力学的稳定材料中。在这里，提出在适当亲电试剂（K + ）存在下，通过氢氧根离子对卤素官能团的亲核取代以及羟基官能团原位氧化的共同作用，合成了一种几乎全氧官能化的二维导电过渡金属碳化物（Ti 3 C 2 O y ）。Ti 3 C 2 O y 中超高密度的Ti-O/Ti=O活性位点使所制备的电极在酸性电解液中展现了极高的质量比电容和体积比电容（0.85V 电位窗口下分别为1,082 F g −1 和3,182 F cm −3 ，接近许多过渡金属氧化物的理论电容量），将其与氢化普鲁士蓝（正极）构成的器件能量密度可与铅酸电池相当，并可在-70至60°C宽温区内实现超长寿命循环及快 ………………………………