二维多层状Ti3C2Tx-MXene/聚吡咯纳米线复合材料的制备及电容性能研究 |
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作者姓名: | 陈露 简选 何敏 张咪咪 陈晓蝶 高楼军 梁镇海 |
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作者单位: | 1. 延安大学化学与化工学院,陕西省化学反应工程重点实验室, 陕西 延安 716000; 2. 太原理工大学化学化工学院,洁净化工研究所, 山西 太原 030024 |
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基金项目: | 博士科研启动基金;延安大学校级科研项目;陕西省大学生创新创业训练计划 |
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摘 要: | 本文以体相材料MAX(Ti3AlC2)为基底,采用氢氟酸刻蚀法得到二维多层状Ti3C2Tx-MXene,将一维聚吡咯纳米线(polypyrrole nanowires,PPy-NW)与二维多层状Ti3C2Tx-MXene相结合,成功地制备出Ti3C2Tx-MXene/PPy-NW复合电极材料. 并分别利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)及X射线光电子能谱 (X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)对其进行了形貌和结构表征. 最后通过电化学测试表明,二维多层状Ti3C2Tx-MXene/PPy-NW复合电极材料在扫描速率为10 mV·s-1时比电容可达374 F·g-1,高于纯PPy-NW(304 F·g-1),当扫描速率增加至200 mV·s-1时,仍可保留原比电容值的72.4%,展现出良好的倍率性能. 而且在电流密度为5 A·g-1下经过2000次的循环伏安实验,其电容保持率可达91.6%,具有良好的循环稳定性. 总之,二维多层状Ti3C2Tx-MXene和一维PPy-NW的复合有效地提升了电极材料的电容性能,在电化学能源储存方面有着巨大的应用前景.
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关 键 词: | 二维多层结构 Ti3C2Tx-MXene 聚吡咯纳米线 电容性能 |
收稿时间: | 2018-12-04 |
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