一种柔性石墨炔-MXene复合电极的制备方法技术

技术编号:40959465 阅读:25 留言:0更新日期:2024-04-18 20:37
本发明专利技术提供了一种柔性石墨炔‑MXene复合电极的制备方法,包括采用真空辅助过滤法制备MXene薄膜的步骤和在MXene薄膜上原位生长石墨炔的步骤。本发明专利技术通过在MXene表面原位生长石墨炔的方式实现纳米岛状石墨炔均匀负载在MXene表面。通过调控石墨炔的生长时间,获得不同比表面积和不同层间距的石墨炔‑MXene复合电极,实现高容量、快速充放电的性能。采用原位生长得到石墨炔‑MXene复合电极制备方式简单,易实现大规模生产,并在柔性储能器件中具有巨大应用潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于柔性储能材料领域,尤其涉及柔性石墨炔-mxene复合电极的制备方法。


技术介绍

1、对高能量密度和快速充电能力的迫切需求推动了柔性超级电容器在可穿戴和超现实领域的迅猛发展。然而,它们的实际性能仍然受到纳米通道不足、层间间距狭窄和扩散动力学缓慢的限制,其能量密度较低(5-8wh l-1)。高导电性二维材料(如石墨烯、ti3c2tx和1t-mos2)的是理性的电极材料,能够实现较高的体积容量和高能量密度。然而,由于层间活性位点不足、离子扩散通道堵塞、二维材料堆积等因素会牺牲离子传输动力学,导致电极材料的倍率性能差和长循环周期后的性能衰退。

2、扩大层间距和精心设计多孔电极结构来构建光滑离子迁移纳米通道、提高可达活性位点和增强嵌入容量,同时高大电流密度促进快速电荷转移行为和离子传输/存储,是有效策略。其中,ti3c2tx的可控界面化学引发了一股通过简单的方式巧妙地构建高效电极的兴起,该电极结合了丰富的暴露活性位点、大表面比面积和可调层结构的特征。富氢石墨炔是一种新型的全碳骨架材料,具有独特的π共轭sp2和sp杂化骨架以及大孔结构。通过g本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种柔性石墨炔-MXene复合电极的制备方法,其特征在于,所述复合电极通过原位反应构筑,均匀生长在MXene表面和片层中间,所述制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述MXene的组成片层直径为20-100微米。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述MXene包括Ti2CTx,TiNbCTx,Ta4C3Tx,Nb2CTx,V2CTx,Nb4C3Tx,Mo2CTx。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述石墨炔前驱体分子中含有三个或六个末端炔。

5.根据权利要求1所述的制备方法,...

【技术特征摘要】

1.一种柔性石墨炔-mxene复合电极的制备方法,其特征在于,所述复合电极通过原位反应构筑,均匀生长在mxene表面和片层中间,所述制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述mxene的组成片层直径为20-100微米。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述mxene包括ti2ctx,tinbctx,ta4c3tx,nb2ctx,v2ctx,nb4c3tx,mo2ctx。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述石墨炔前驱体分子中含有三个或六个末端炔。

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:梅晓童满增明张扬吕汪洋武观
申请(专利权)人:浙江理工大学
类型:发明
国别省市:

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