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MXene材料成为储能新兴领域 可扩大储能容量 提高

2020-03-23 14:41汽车资讯 人已围观

简介 2012年之后,有一种材料开始得到重视,那就是MXene材料。这是一类具有二维层状结构的金属碳化物和金属氮化物材料...

2012年之后,有一种材料开始得到重视,那就是MXene材料。这是一类具有二维层状结构的金属碳化物和金属氮化物材料,其外形类似于片片相叠的薯片。这种材料可以广泛用于能源和光学等领域,也是储能科学家们感兴趣的一个新兴领域。


(来源:微信公众号“微锂电” ID:V-lidian作者:蔡雅倩)


MXene材料的化学式为Mn+1AXn,其中(n = 1–3),M代表早期过渡金属,比如Sc、Ti、Zr、V、Nb、Cr或者Mo;A通常代表第三主族和第四主族化学元素;X代表C或N元素。


近日,德国柏林亥姆霍兹中心(HZB)实验室的科学家们发现,MXene材料将极大地提高钛基“MXene”假电容的储能能力,能制造出充电速度更快的电池。


科学家们在BESSY同步加速器设备上研究了基于碳的MXene Ti3C2Tx材料,使用软X射线吸收光谱分析了材料在真空和水溶液中的样品。分析结果表明,在MXene层中插入尿素分子会使材料的电化学性能发生显著变化,可以新增材料56%的储能容量,原因是因尿素的存在所引起的表面化学变化。


虽然目前来看,对MXene材料的研究还处于早期阶段,但在储能领域,这种材料已经显示出作为“伪电容器”的潜力,即将的巨大储能能力与超级电容器的快速充放电时间相结合。


科学家表示,还可以通过X-PEEM(光电子显微技术)观察Ti3C2Tx MXene表面的钛原子的氧化状态。当尿素存在时,这种氧化态更高,可能有助于存储更多的能量。

原标题:MXene材料成为储能新兴领域 可扩大储能容量 提高充电速度


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