青岛大学在规模化制备柔性碳化钛薄膜应用于储能领域获进展

青岛大学材料科学与工程学院刘敬权教授指导硕士研究生廖磊平在规模化制备柔性碳化钛薄膜并应用于储能领域取得重要进展。他们所研发的规模化制备柔性碳化钛薄膜及其储能领域中的应用成果“Industry-Scale and Environmentally Stable Ti3C2TxMXene Based Film for Flexible Energy Storage Devices”发表在Advanced Functional Materials (10.1002/adfm.202103960)上。该杂志是Wiley出版社旗下材料科学领域的国际顶尖期刊，影响因子16.836。

该成果通过杂原子掺杂的策略提高碳化钛(MXene)的电容以及稳定性，而后复合大尺寸的石墨烯来改善碳化钛的可成膜性，利用一种简单的刮涂方法实现了复合薄膜的规模化生产。该方法获得的薄膜具有优异的的机械强度(约为45 MPa)和储能性能(体积电容为698.5 F cm-3)。除此之外，该薄膜表现出了超长时间的循环稳定性和环境稳定性，在30000次循环后仍可以保持约98%的电容。基于该薄膜所制备的非对称超级电容器具有22.3 Wh kg-1的能量密度，远高于此前报道的一些碳化钛基材料。并且该非对称超级电容器在不同变形条件下也表现出了优良的力学耐久性。因此，这种方法使碳化钛材料在实际应用于如柔性电子和电磁干扰屏蔽中前景广阔。

另外，该团队最近几年的还有部分相关成果发表在ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12, 2591-2600; J. Mater. Chem. A, 2020, 8, 1837-1848;Chem. Eng. J., 2020, 383, 123095;Nano Energy, 2019, 60, 841-849; J. Mater. Chem. A, 2019, 7, 3815-3827; Chem. Eng. J., 2019, 371, 876-884; Carbon, 2019, 146, 557-567; Chem. Commun., 2019, 55, 1797-1800;ACS Sens. 2019, 4, 1732-1748; Carbon, 2019, 142, 13-19; Nanoscale, 2019, 11, 2812-2822;J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 16235-16245;和J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 10474-10483;等行业顶级杂志。

来源：青岛大学

论文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202103960