MXene嵌入MOF的多孔电纺碳纳米纤维作为超级电容器的独立电极

Ti3C2Tx MXenes的合理改性是新一代超级电容器的关键任务，用于制备具有巨大储能前景的独立和柔性碳基电极。本文通过静电纺丝、原位生长ZIF67和碳化工艺的方法，设计了一种新型Ti3C2Tx MXene修饰的多孔碳纳米纤维（PCNF）独立/柔性电极。通过改变纤维中MXene的浓度，研究了一组MXene集成的PCNF的电化学性能，并组装了柔性对称和不对称超级电容器器件。优化后的MX-5@PCNF在1 A g−1下实现了572.7 F g−1的比电容，具有高循环稳定性（10000次循环后96.4%的电容保持率）和优异的倍率性能（30 A g−1时71.24%）。此外MX-5@PCNF基柔性对称和非对称(Co3O4@NF//MX-5@PCNF)器件提供了分别为22.53 W h kg−1和74.2 W h kg–1的高能量密度，以及长的生命周期、理想的库仑效率和倍率能力，证明了它们的实用性。本研究提供了一种制备高性能MXene修饰的PCNF独立电极的替代策略，该技术可以扩展到其他2D MXene，用于设计柔性超级电容器的高效电极。

来源：Ishwor Pathak , Debendra Acharya , Kisan Chhetri , Prakash Chandra Lohani , Subhangi Subedi , Alagan Muthurasu , Taewoo Kim , Tae Hoon Ko , Bipeen Dahal and Hak Yong Kim，Ti3C2Tx MXene embedded metal–organic framework-based porous electrospun carbon nanofibers as a freestanding electrode for supercapacitors，J. Mater. Chem. A, 2023, 11, 5001-5014，DOI: 10.1039/D2TA09726E