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Ti2N/Ti3C2TX-MXene 界面中的能带工程可增强水性 NH4+ 离子混合超级电容器的性能
Nano Energy ( IF 16.8 ) Pub Date : 2023-11-20 , DOI: 10.1016/j.nanoen.2023.109108
Xiaofeng Zhang , Muhammad Sufyan Javed , Salamat Ali , Awais Ahmad , Syed Shoaib Ahmad Shah , Iftikhar Hussain , Dongwhi Choi , Ammar M. Tighezza , Elsayed Tag-Eldin , Changlie Xia , Shafaqat Ali , Weihua Han
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基于铵离子(NH4+)的水混合超级电容器(AHSC)是一种有趣的具有优异性能的储能装置。然而,缺乏合适且有效的正极材料限制了其实用性。二维 (2D) 过渡金属氮化物、碳化物或碳氮化物 (MXene) 显示出作为阴极材料的潜力,但其低电容限制了其应用。在这里,我们合成了具有 Ti2N 界面工程 (Ti2N/Ti3C2Tx) 的 N 功能化 2D MXene (Ti3C2Tx),与原始 Ti3C2Tx 相比,它不仅表现出优异的电容和倍率性能,而且还具有循环稳定性。采用异位 XRD 和 XPS 研究了 Ti2N/Ti3C2TX 界面的电荷存储机制。此外,采用密度泛函理论 (DFT) 计算来验证 Ti2N/Ti3C2Tx (Tx = OH) 电极界面的优异电导率。此外,AHSC以Ti2N/Ti3C2TX为阴极,活性炭为阳极组装而成,具有出色的储能性能。这项研究不仅阐明了Ti2N/Ti3C2TX的电荷存储过程,而且为设计用于储能器件的新型正极材料提供了新的见解。
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