当前位置：
X-MOL 学术
›
Adv. Mater. Interfaces
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Binder‐Free High‐Performance MXene Supercapacitors Fabricated by a Simple Electrospray Deposition Technique
Advanced Materials Interfaces ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-09-02 , DOI: 10.1002/admi.202000750 Sangwon Cho 1, 2 , Dong Young Kim 2 , Yongsok Seo 1
Advanced Materials Interfaces ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-09-02 , DOI: 10.1002/admi.202000750 Sangwon Cho 1, 2 , Dong Young Kim 2 , Yongsok Seo 1
Affiliation
|
In this work, an electrospray deposition (ESD) technique is applied to fabricate binder‐free porous 2D MXene (Ti3C2Tx) electrodes for supercapacitor applications. As a result of the crumpling of MXene flakes induced by the capillary force during drying, a porous structure is formed between MXene flakes within the electrode which leads to the formation of channels for rapid ion‐diffusion. Together with binder‐free networks of highly electrical conductive MXene sheets, these ion diffusion channels greatly improve the rate capability of the electrospray MXene electrode. Cyclic voltammetry measurements show that micron‐thickness electrodes retain their capacitive rectangular‐shaped curves even at a very high scan rate of 10 000 mV s−1 in KOH electrolyte. A specific capacitance as high as 400 F g−1 is also recorded in H2SO4 electrolyte and this high specific capacitance maintains 85% of its value when the scan rate is increased to 1000 mV s−1. Furthermore, the electrospray MXene electrode shows good cycle stability in H2SO4 without a binder. About 90% of the capacitance is maintained after 10 000 charge–discharge cycles at a current density of 15 A g−1. All of these results show that the ESD MXene electrodes are a promising candidate for supercapacitor applications that require both high capacitance and enhanced rate capability.
中文翻译：
通过简单的电喷雾沉积技术制造的无粘结剂高性能MXene超级电容器
在这项工作中，采用了电喷雾沉积（ESD）技术来制造用于超级电容器应用的无粘合剂多孔2D MXene（Ti 3 C 2 T x）电极。由于干燥过程中毛细作用力引起的MXene薄片的皱缩，在电极内的MXene薄片之间形成了多孔结构，从而形成了快速离子扩散的通道。这些离子扩散通道与高导电性MXene片的无粘合剂网络一起，大大提高了电喷涂MXene电极的倍率能力。循环伏安法测量表明，即使在极高的扫描速率10000 mV s -1下，微米厚度的电极也能保持其电容性矩形曲线。在KOH电解液中。在H 2 SO 4电解质中还记录了高达400 F g -1的比电容，当扫描速率增加到1000 mV s -1时，该比电容保持其值的85％。此外，电喷雾MXene电极在没有粘合剂的H 2 SO 4中显示出良好的循环稳定性。10000次充放电循环后，电流密度为15 A g -1时，大约可保持90％的电容。所有这些结果表明，ESD MXene电极是需要高电容和高倍率能力的超级电容器应用的有前途的候选者。
更新日期：2020-09-02
中文翻译：
通过简单的电喷雾沉积技术制造的无粘结剂高性能MXene超级电容器
在这项工作中，采用了电喷雾沉积（ESD）技术来制造用于超级电容器应用的无粘合剂多孔2D MXene（Ti 3 C 2 T x）电极。由于干燥过程中毛细作用力引起的MXene薄片的皱缩，在电极内的MXene薄片之间形成了多孔结构，从而形成了快速离子扩散的通道。这些离子扩散通道与高导电性MXene片的无粘合剂网络一起，大大提高了电喷涂MXene电极的倍率能力。循环伏安法测量表明，即使在极高的扫描速率10000 mV s -1下，微米厚度的电极也能保持其电容性矩形曲线。在KOH电解液中。在H 2 SO 4电解质中还记录了高达400 F g -1的比电容，当扫描速率增加到1000 mV s -1时，该比电容保持其值的85％。此外，电喷雾MXene电极在没有粘合剂的H 2 SO 4中显示出良好的循环稳定性。10000次充放电循环后，电流密度为15 A g -1时，大约可保持90％的电容。所有这些结果表明，ESD MXene电极是需要高电容和高倍率能力的超级电容器应用的有前途的候选者。
京公网安备 11010802027423号