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Dual Redox Reaction Sites for Pseudocapacitance Based on Ti and −P Functional Groups of Ti3C2PBrx MXene

假电容 MXenes公司 氧化还原 密度泛函理论 化学 电容 材料科学 超级电容器 无机化学 纳米技术 物理化学 计算化学 电极
作者
Jiamin Zhu,Shengli Zhu,Shengli Zhu,Zhenduo Cui,Zhenduo Cui,Zhaoyang Li,Shuilin Wu,Wence Xu,Zhonghui Gao,Te Ba,Chunyong Liang,Yanqin Liang,Yanqin Liang,Hui Jiang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (27): e202403508-e202403508 被引量:23
标识
DOI:10.1002/anie.202403508
摘要

MXenes have extensive applications due to their different properties determined by intrinsic structures and various functional groups. Exploring different functional groups of MXenes leads to improved performance or potential applications. In this work, we prepared new Ti3C2PBrx (x=0.4-0.6) MXene with phosphorus functional groups (-P) through a two-step gas-phase reaction. The acquisition of -P is achieved by replacing bromine functional groups (-Br) of Ti3C2Br2 in the phosphorus vapor. After -Br is replaced with -P, Ti3C2PBrx MXene shows an improved areal capacitance (360 mF cm-2) at 20 mV s-1 compared with Ti3C2Br2 MXene (102 mF cm-2). At a current density of 5 mA cm-2 after 10000 cycles, the capacitance retention of Ti3C2PBrx MXene has not decreased. The pseudocapacitive enhancement mechanism has been discovered based on the dual redox sites of the functional groups -P and Ti.
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