便攜式光充電超級電容器作為未來物聯網應用的理想電源前景廣闊。然而，超級電容器的廣泛應用受到其能量密度不理想的阻礙。有機電極以其高比容量成為儲能領域的后起之秀。在此，我們首創了一種靜電錨定原位聚合反應途徑來合成MXene -有機雜化電極材料。理論計算表明，硫堇(Th)由于其較低的能級、較窄的帶隙和多活性位點，是最佳的接枝到贗電容2D MXene上的候選者。Th和MXene之間建立了多水平的相互作用，以防止Th溶解，抑制MXene再堆積，促進電子在Th中積累，從而提高電解質對離子的可及性/吸收和電極穩定性。復合電極在1 mA cm
-2時的比容量高達4906.7 mF/cm
2;更重要的是，集成的非對稱柔性超級電容具有較高的比容量(3183.1 mF/cm
2)和較大的能量密度(1432.4 mWh/cm
2)，這三個數值在各自類別中都是最高的。將超級電容器與全無機鈣鈦礦太陽能電池相結合，實現快速充電存儲。
圖1. MXene-PD-Th的制備及結構表征。
圖2. 電極材料的理論計算。
圖3. MXene及其PD- Th的結構表征。
圖4. 電極的電化學性能測試。
圖5。研究了MXene-PD-Th的充放電機理。
圖6. MXene-PD-Th//AC的電化學性能測試。
相關科研成果由中國科學院大連化學物理研究所Kai Wang和Shengzhong Liu等人于2023年發表在Chemical Engineering Journal（https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.147293）上。原文：Electrostatically anchored MXene-Thionine hybrid electrodes for a flexible supercapacitor to attain exceptional performance
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894723060242?via%3Dihub
轉自《石墨烯研究》公眾號
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