二维多层状Ti3C2Tx-MXene/聚吡咯纳米线复合材料的制备及电容性能研究

• 作者: 何敏 张咪咪 梁镇海 简选 陈晓蝶 陈露 高楼军
• 来源期刊: 电化学
• 学科: 化学
• 关键词: 二维多层结构 Ti3C2Tx-MXene 聚吡咯纳米线 电容性能
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 280-287
• 页数: 8页
• 分类号: O646
• 语种: 中文
• DOI: 10.13208/j.electrochem.181118

摘要

本文以体相材料MAX(Ti3AlC2)为基底,采用氢氟酸刻蚀法得到二维多层状Ti3C2Tx-MXene,将一维聚吡咯纳米线(polypyrrole nanowires,PPy-NW)与二维多层状Ti3C2Tx-MXene相结合,成功地制备出Ti3C2Tx-MXene/PPy-NW复合电极材料.并分别利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)及X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPs)对其进行了形貌和结构表征.最后通过电化学测试表明,二维多层状Ti3C2Tx-MX-ene/PPy-NW复合电极材料在扫描速率为10 mV·s-1时比电容可达374 F·g-1,高于纯PPy-NW (304F·g-1),当扫描速率增加至200 mV·s-1时,仍可保留原比电容值的72.4％,展现出良好的倍率性能.而且在电流密度为5 A·g-1下经过2000次的循环伏安实验,其电容保持率可达91.6％,具有良好的循环稳定性.总之,二维多层状Ti3C2Tx-MXene和一维PPy-NW的复合有效地提升了电极材料的电容性能,在电化学能源储存方面有着巨大的应用前景.