自支撑二维Ti_(3)C_(2)T_(x)(MXene)薄膜电化学性能

摘要

采用LiF‒HCl混合溶液刻蚀法刻蚀Ti3AlC2得到Ti_(3)C_(2)T_(x)(MXene)胶体溶液,通过真空抽滤法抽滤MXene胶体溶液得到柔性MXene薄膜.使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)等方法表征MXene的物相、形貌及化学元素,并采用循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗法等电化学测试手段研究MXene薄膜电极的电化学性能.研究显示:当电解液为H2SO4,MXene薄膜的厚度为6.6μm时,在5 mV·s^(−1)扫速下质量比电容达到228 F·g^(−1);同时随着扫速从5 mV·s^(−1)提升至100 mV·s^(−1)时,电容保持率为51%,是40.2μm厚度MXene薄膜电极的3倍.该研究展示酸性电解液和较薄的薄膜厚度有利于提高MXene材料基超级电容器的性能.