一种利用锂枝晶生长原理制备多孔MXene的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用锂枝晶生长原理制备多孔MXene方法，该方法将剥离的MXene纳米片薄膜置于聚丙烯薄膜和无尘纸之间作为隔膜，以锂片为正、负电极，六氟磷酸锂为电解液组装锂金属对称电池；将组装好的电池置于蓝电系统中进行循环充放电测试，充放电过程中锂枝晶由负极向正极不断生长，直至刺破隔膜及隔膜夹层中的MXene纳米片薄膜而使电池发生短路；拆解电池，回收得到孔洞化的多孔MXene纳米片。本发明专利技术克服了化学刻蚀孔洞化制备多孔MXene纳米片所导致的材料组成及结构破坏的弊端，制备多孔MXene纳米片具有方法简单、条件温和、成本低，且对孔洞化纳米层组成及结构不造成破坏的优势。此外，所制备的多孔MXene纳米片作为超级电容器电极材料由于具有丰富的电化学活性位点和离子传输通道，使得材料呈现出高的离子传输性、高的比容量和优异的倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二维纳米材料制备，具体涉及一种利用锂枝晶生长原理孔洞化处理mxene纳米片制备多孔mxene的方法。

技术介绍

1、随着能源需求的快速增长和化石燃料的过渡消耗，发展高效清洁能源是各国发展的战略选择，而高效储能系统是发展清洁能源必不可少的配套系统。超级电容器因其功率密度高、周期寿命长，在引领未来能量储存行业方面扮演着重要角色。电极材料是超级电容器的核心组成部分，直接影响超级电容器的能量、功率密度和使用寿命。mxene是一类主要由金属层和碳/氮层交替堆叠构成的二维层状材料，其结构独特、良好的导电性和高的电子存储性能，使得mxene成为超级电容器理想候选电极材料之一。然而，mxene纳米片在自组装过程中容易发生紧密堆叠现象，常常导致材料活性表面积急剧下降和容量大幅降低，而构建多孔结构可以为离子传输提供通道，是解决mxene纳米片组装过程中离子传输问题的一种有效途径。

2、目前，通过化学刻蚀在mxene纳米片面内创建孔道是应用较多的方法。化学刻蚀的基本原理是通过氧化试剂(h2o2、h2so4、cuso4等)，将ti3c2tx结构中的部分t本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用锂枝晶生长原理制备多孔MXene方法，其特征在于，包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的利用锂枝晶生长原理制备多孔MXene的方法，其特征在于：步骤1中，所述剥离得到的MXene纳米片分散液中MXene纳米片的浓度为10～20mg/mL。

3.根据权利要求1所述的利用锂枝晶生长原理制备多孔MXene的方法，其特征在于：步骤1中，所述高速离心速率为13000～15000rpm，离心时间为20～30min。

4.根据权利要求1所述的利用锂枝晶生长原理制备多孔MXene的方法，其特征在于：步骤1中，所述真空干燥温度为25℃，时间为6～12h。<...

【技术特征摘要】

1.一种利用锂枝晶生长原理制备多孔mxene方法，其特征在于，包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的利用锂枝晶生长原理制备多孔mxene的方法，其特征在于：步骤1中，所述剥离得到的mxene纳米片分散液中mxene纳米片的浓度为10～20mg/ml。

3.根据权利要求1所述的利用锂枝晶生长原理制备多孔mxene的方法，其特征在于：步骤1中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宗怀，计亚男，李琪，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：