MXene在生物质基储能纳米材料领域中的应用研究进展

摘要

MXene是一种类石墨烯结构的层状二维纳米材料,具有高导电性和高比表面积等优点,常用在储能领域。MXene含有丰富的端基官能团,易与生物质纳米材料形成交联结构并拓宽其层间距,从而提高储能器件的柔韧性及提供更多的离子传输通道。故MXene用于生物质储能纳米材料逐渐成为研究热点之一。本文综述了近年来MXene复合生物质基纳米材料在储能领域中的应用,首先介绍了不同MXene的制备方法及其优劣势,其次分别介绍了用CNF、BC、CNC等材料对MXene储能器件的优化改性方法,并总结了MXene复合生物质纳米材料在超级电容器、纳米发电机、二次电池等三种前沿储能器件中的物化特点及性能优势,重点分析了生物质纳米材料在MXene/生物质纳米复合材料中的功能。最后,对MXene复合生物质纳米材料在储能领域所面临的挑战及其未来应用前景进行了分析与展望。