Fe2O3 Nanoparticles Anchored on the Ti3C2Tx MXene Paper for Flexible Supercapacitors with Ultrahigh Volumetric Capacitance

超级电容器 材料科学 电化学 纳米技术 电极 纳米颗粒 化学工程 工程物理 物理 工程类 物理化学 化学
作者
Yonglu Ma,Hongwei Sheng,Wei Dou,Qing Su,Jinyuan Zhou,Erqing Xie,Wei Lan
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (37): 41410-41418 被引量:100
标识
DOI:10.1021/acsami.0c11034
摘要

Ti3C2Tx MXene, with high conductivity and flexibility, has drawn great attention in the wearable energy storage devices. However, the easy nanoflake-restacking phenomenon greatly restricts the achievable electrochemical performance of Ti3C2Tx-based supercapacitors, in particular volumetric capacitance. Herein, we report a flexible hybrid paper consisting of Fe2O3 nanoparticles (NPs) anchored on Ti3C2Tx (Fe2O3 NPs@MX) via electrostatic self-assembly and annealing treatments. The interlayer spacing of Ti3C2Tx nanoflakes is effectively enlarged through the incorporation of Fe2O3 NPs, allowing more electrochemical active sites to store charge. Meanwhile, Ti3C2Tx nanoflakes form a continuous metallic skeleton and inhibit the volume expansion of Fe2O3 NPs during the charging/discharging process, enhancing the cycling stability. The flexible, ultrathin (4.1 μm) Fe2O3 NPs@MX hybrid paper shows considerably improved electrochemical performances compared to those of pure Ti3C2Tx and Fe2O3, including a wide potential window of 1 V, an ultrahigh volumetric capacitance of ∼2607 F cm-3 (584 F g-1), and excellent capacitance retention after 13,000 cycles. Besides, the as-assembled symmetric solid-state supercapacitor exhibits an energy density of 29.7 Wh L-1 and excellent mechanical flexibility. We believe that the present nanostructure design, decorating NPs within a two-dimensional metallic network, has general applicability and could be used to fabricate highly efficient composites for advanced energy storage devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
chen完成签到,获得积分10
1秒前
冰魂应助卓卓采纳,获得20
1秒前
小程完成签到 ,获得积分10
1秒前
我是老大应助千崧采纳,获得10
1秒前
CipherSage应助jicm采纳,获得10
2秒前
zz完成签到 ,获得积分10
2秒前
Hover完成签到,获得积分0
3秒前
Orbito发布了新的文献求助10
4秒前
科目三应助yu采纳,获得10
5秒前
善学以致用应助w_采纳,获得10
5秒前
HEAUBOOK举报忧郁的手链求助涉嫌违规
7秒前
JamesPei应助开心的傲南采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
闪闪完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
jicm完成签到,获得积分10
11秒前
紫薯球发布了新的文献求助10
12秒前
任世界灯火阑珊完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
15秒前
单薄的竺发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
jicm发布了新的文献求助10
15秒前
nn发布了新的文献求助10
16秒前
七熵完成签到 ,获得积分10
16秒前
大模型应助阿琪采纳,获得30
16秒前
kuan完成签到,获得积分10
17秒前
yu发布了新的文献求助10
17秒前
不想说话发布了新的文献求助10
18秒前
Hello应助七十二莳采纳,获得10
18秒前
18秒前
w_发布了新的文献求助10
19秒前
tuzhifengyin完成签到,获得积分10
19秒前
寒冷秋发布了新的文献求助10
19秒前
HEAUBOOK举报鱿鱼是天赋求助涉嫌违规
19秒前
一头坐在风口上的猪完成签到,获得积分20
20秒前
乐观若烟完成签到 ,获得积分10
22秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
共融服務學習指南 300
Essentials of Pharmacoeconomics: Health Economics and Outcomes Research 3rd Edition. by Karen Rascati 300
Peking Blues // Liao San 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3801417
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3347081
关于积分的说明 10331891
捐赠科研通 3063374
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1681627
邀请新用户注册赠送积分活动 807626
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763825