科研人员研制出宽温区1.6V高电压MXene微型超级电容器
MXene作为新式二维资料，具有高的电导率和超高的体积电容，是微型超级电容器的要害资料之一。但是，MXene在水系电解液中易在高阳极电位下氧化，且遭到水的电化学安稳窗口的约束，导致作业电压一般小于0.6V，约束了MXene微型超级电容器的能量密度。此外，水系电解液在零度以下易结冰，导致离子导电性急剧下降。高温下，电解液的结构不安稳，很难保存内部的水分子。因而，研发耐高压、宽温区的水系电解液存在应战。
根据以上问题，该协作团队研发了一种低成本、环境友好的“氯化锂包水”高浓水系电解液，经过调理MXene微电极与电解质之间的反响动力学，有用按捺了MXene在高电位下的氧化，然后拓展MXene微型超级电容器的作业电压，且能在较宽的温度范围内运转。研讨发现，根据高浓氯化锂凝胶电解液的对称平面MXene微型超级电容器的作业电压高达1.6V，体积能量密度可达31.7 mWh/cm3。因为高浓氯化锂凝胶电解液超高的离子电导率(69.5mS/cm)和超低的熔点(-57°C)，MXene微型超级电容器可在-40°C到60°C的宽温度范围内正常作业，阐明其在极点环境中的实用性。该作业为构建水系高电压宽温区微型超级电容器供给了新的研讨思路。
在构建MXene基超级电容器和电池方面，吴忠帅团队前期开宣布多功能水系MXene墨水用于高电容电极、电池和传感资料(Adv. Mater.)及微型超级电容器(Adv. Energy Mater.);开展了离子液体预插层MXene微电极战略构建出高比能微型超级电容器(J. Mater. Chem. A);开宣布三维MXene基无枝晶的锂金属负极(ACS Nano);提出了一步碱化MXene战略制备出MXene纳米带(Nano Energy)，一起结合氧化处理获得了MXene衍化超薄钛酸钠或钛酸钾纳米带，具有优异储钠/钾功能(ACS Nano)。
相关研讨成果以Kinetic regulation of MXene with water-in-LiCl electrolyte for high-voltage micro-supercapacitors为题，宣布在《国家科学谈论》(National Science Review)上。研讨作业得到国家自然科学基金、中科院洁净动力立异研讨院协作基金、辽宁省中心引导当地专项等的支撑。
大连化物所等研宣布宽温区1.6V高电压MXene微型超级电容器
