一种MXene/多孔碳纳米纤维复合材料及其制备方法和应用技术

本申请属于碳纤维复合材料技术领域。本申请提供了一种MXene/多孔碳纳米纤维复合材料及其制备方法和应用。利用静电纺丝可以将MXene材料很好地嵌入碳纤维中，大大增加了复合材料的导电性，再利用碳纳米材料和高聚物材料分解温度的差异，在碳化过程中碳纳米材料会优先分解，在碳纤维形成孔洞结构，并将MXene材料锚定在具有孔洞结构的碳纤维中，能够有效抑制MXene片层间的堆积，增加复合材料的比表面积，加速离子与电子的传输速度，抑制MXene在多次反应之后的结构坍塌，同时还具有一定柔性，可以提高复合材料的电化学性能。本申请的制备方法产出率高、形貌可控，可适用于大批量生产。本申请的MXene/多孔碳纳米纤维复合材料可应用于超级电容器材料或吸波材料。用于超级电容器材料或吸波材料。

【技术实现步骤摘要】
一种MXene/多孔碳纳米纤维复合材料及其制备方法和应用


[0001]本申请属于碳纤维复合材料
，尤其涉及一种MXene/多孔碳纳米纤维复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]人类的文明与我们生产、储存和利用燃料进行能源生产的能力息息相关。随着能源消耗的日益增加，全球变暖和化石燃料不断枯竭的问题，我们需要更高效的能量转换和存储设备，进而需要开发先进的电极材料和催化剂。
[0003]随着石墨烯和氧化石墨烯的出现，近年来许多基于过渡金属，金属配位聚合物和其他系统的二维材料受到了广泛关注。由两种或多种元素组成的分层材料，由于其成分的多样性和结构的灵活性，为各种应用提供了巨大的机会。其中，MXene属于2D早期过渡金属碳化物，氮化物和碳氮化物族。MXene的通式为M
n+1
X
n
T
x
，M是早期过渡金属，X是碳或氮，Tx是表面的官能团，如
–
OH，
–
F和
–
O等。MXene具有高导电性，以及赝电容材料高容量的特性，但其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MXene/多孔碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，将高聚物材料加入至有机溶剂中加热搅拌，再加入碳纳米材料和MXene材料搅拌反应得到纺丝液，将纺丝液进行静电纺丝、碳化，得到所述MXene/多孔碳纳米纤维复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米材料为聚苯乙烯纳米球，所述高聚物材料为聚丙烯腈，所述MXene材料为Ti3C2。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高聚物材料占所述有机溶剂的质量分数为(8～12)％；所述高聚物材料与所述碳纳米材料的质量比为1：(1～2)；所述MXene材料占所述纺丝液的质量分数为(2～10)％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米材料的制备方法包括：将二乙烯苯、苯乙烯和表面活性剂加入至去离子水中恒温搅拌，再加入引发剂和二乙烯苯搅拌反应，离心，得到所述碳纳米材料。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为十二...

【专利技术属性】
技术研发人员：段维振，张海燕，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：