一种硼表面修饰MXene材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于新能源储能技术领域，公开一种硼表面修饰MXene材料及其制备方法和应用。所述硼表面修饰MXene材料为少层纳米片状结构，硼以B‑M键的形式修饰MXene材料。步骤如下：将少层MXene纳米片材料分散在四氢呋喃中，形成均匀的分散液；将四氢呋喃硼烷加入所得分散液中，得到的液体转移至超临界CO<subgt;2</subgt;装置中，在超临界状态下处理8~24 h后，冷却降至室温，释放CO<subgt;2</subgt;至常压，过滤及干燥，得到硼表面修饰MXene材料。本发明专利技术制备方法简单、安全、高效，可以有效避免硼表面修饰MXene材料的堆叠；制备的硼表面修饰MXene材料作为电极材料时，电极的体积比电容高达896 C cm<supgt;‑3</supgt;，且具有优异的倍率性能及循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源储能，具体涉及一种硼表面修饰mxene材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着对高性能储能设备的需求不断增加，超级电容器作为一种新型的绿色储能元器件，因其具有结构简单、重量轻、体积小、电容量高、使用寿命长、节约能源及绿色环保等优点，可广泛应用于交通运输领域、军事领域、再生能源领域等众多领域。超级电容器既具有电容特性，又具有电池特性，是一种介于电容及电池之间的新型储能元器件，它的出现填补了传统电容器及电池的空白，在不同规模及不同组成的储能的应用上均表现出优越性。在倡导“双碳”的全球背景下，超级电容器具有良好的发展前景。然而，与其它设备相比，超级电容器的主要缺点是其较低的能量密度，这会在某种程度上限制其进一步应用，解决这一问题的突破口之一是找到具有优异电化学性能的电极材料。

2、二维材料具有独特的物理和化学特性。2004年，科学家们首次发现石墨烯，其优越的电气及机械性能吸引了大量研究人员投入其中。此外，由于石墨烯具有优异的化学稳定性及较高的比表面积，可以采用多种工艺优化其性能，这引起了人们对石墨烯以外的二维材料的兴趣及探索。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硼表面修饰MXene材料，MXene材料的化学通式为Mn+1XnTx，其中M代表过渡金属元素，X代表碳和/或氮，Tx代表表面端基，其特征在于：所述硼表面修饰MXene材料为少层纳米片状结构，硼以B-M键的形式修饰MXene材料。

2.一种如权利要求1所述的硼表面修饰MXene材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

3.如权利要求2所述的硼表面修饰MXene材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，得到的液体转移至超临界CO2装置，先在60~100 ℃下预热20~30 min，然后注入12~20 MPa的CO2，保温保压处理8~24 h。

4.如...

【技术特征摘要】

1.一种硼表面修饰mxene材料，mxene材料的化学通式为mn+1xntx，其中m代表过渡金属元素，x代表碳和/或氮，tx代表表面端基，其特征在于：所述硼表面修饰mxene材料为少层纳米片状结构，硼以b-m键的形式修饰mxene材料。

2.一种如权利要求1所述的硼表面修饰mxene材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

3.如权利要求2所述的硼表面修饰mxene材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，得到的液体转移至超临界co2装置，先在60~100 ℃下预热20~30 min，然后注入12~20 mpa的co2，保温保压处理8~24 h。

4.如权利要求2所述的硼表面修饰mxene材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述少层mxene纳米片材料的层数为1~5层。

5.如权利要求2所述的硼表面修饰mxene材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述过滤为真空抽滤，所述干燥为真空干燥。

6.如权利要求2所述的硼表面修饰mxene材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述少层mxene纳米片材料由max相材料经刻蚀、插层处理获得，其中，max相材...

【专利技术属性】
技术研发人员：许群，刘兆茜，田亚朋，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：