便携式光充电超级电容器作为未来物联网应用的理想电源前景广阔。然而，超级电容器的广泛应用受到其能量密度不理想的阻碍。有机电极以其高比容量成为储能领域的后起之秀。在此，我们首创了一种静电锚定原位聚合反应途径来合成MXene -有机杂化电极材料。理论计算表明，硫堇(Th)由于其较低的能级、较窄的带隙和多活性位点，是最佳的接枝到赝电容2D MXene上的候选者。Th和MXene之间建立了多水平的相互作用，以防止Th溶解，抑制MXene再堆积，促进电子在Th中积累，从而提高电解质对离子的可及性/吸收和电极稳定性。复合电极在1 mA cm^-2时的比容量高达4906.7 mF/cm²;更重要的是，集成的非对称柔性超级电容具有较高的比容量(3183.1 mF/cm²)和较大的能量密度(1432.4 mWh/cm²)，这三个数值在各自类别中都是最高的。将超级电容器与全无机钙钛矿太阳能电池相结合，实现快速充电存储。
 
图1. MXene-PD-Th的制备及结构表征。
 
图2. 电极材料的理论计算。
 
图3. MXene及其PD- Th的结构表征。
 
图4. 电极的电化学性能测试。
 
图5。研究了MXene-PD-Th的充放电机理。
 
图6. MXene-PD-Th//AC的电化学性能测试。
 
     相关科研成果由中国科学院大连化学物理研究所Kai Wang和Shengzhong Liu等人于2023年发表在Chemical Engineering Journal（https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.147293）上。原文：Electrostatically anchored MXene-Thionine hybrid electrodes for a flexible supercapacitor to attain exceptional performance
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894723060242?via%3Dihub

转自《石墨烯研究》公众号

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