Transparent, Flexible, and Conductive 2D Titanium Carbide (MXene) Films with High Volumetric Capacitance

材料科学 超级电容器 MXenes公司 电容 光电子学 石墨烯 碳化钛 复合材料 碳化物 电极 纳米技术 物理化学 化学
作者
Chuanfang Zhang,Babak Anasori,Andrés Seral‐Ascaso,Sang‐Hoon Park,Niall McEvoy,Aleksey Shmeliov,Georg S. Duesberg,Jonathan N. Coleman,Yury Gogotsi,Valeria Nicolosi
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:29 (36) 被引量:1133
标识
DOI:10.1002/adma.201702678
摘要

2D transition‐metal carbides and nitrides, known as MXenes, have displayed promising properties in numerous applications, such as energy storage, electromagnetic interference shielding, and catalysis. Titanium carbide MXene (Ti 3 C 2 T x ), in particular, has shown significant energy‐storage capability. However, previously, only micrometer‐thick, nontransparent films were studied. Here, highly transparent and conductive Ti 3 C 2 T x films and their application as transparent, solid‐state supercapacitors are reported. Transparent films are fabricated via spin‐casting of Ti 3 C 2 T x nanosheet colloidal solutions, followed by vacuum annealing at 200 °C. Films with transmittance of 93% (≈4 nm) and 29% (≈88 nm) demonstrate DC conductivity of ≈5736 and ≈9880 S cm −1 , respectively. Such highly transparent, conductive Ti 3 C 2 T x films display impressive volumetric capacitance (676 F cm −3 ) combined with fast response. Transparent solid‐state, asymmetric supercapacitors (72% transmittance) based on Ti 3 C 2 T x and single‐walled carbon nanotube (SWCNT) films are also fabricated. These electrodes exhibit high capacitance (1.6 mF cm −2 ) and energy density (0.05 µW h cm −2 ), and long lifetime (no capacitance decay over 20 000 cycles), exceeding that of graphene or SWCNT‐based transparent supercapacitor devices. Collectively, the Ti 3 C 2 T x films are among the state‐of‐the‐art for future transparent, conductive, capacitive electrodes, and translate into technologically viable devices for next‐generation wearable, portable electronics.
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
qinhao完成签到,获得积分10
3秒前
113完成签到 ,获得积分10
3秒前
istiany完成签到 ,获得积分10
5秒前
重要的溪流完成签到,获得积分10
10秒前
花深粥完成签到 ,获得积分10
11秒前
闪亮的季节完成签到,获得积分10
13秒前
布拉德皮特厚完成签到,获得积分10
16秒前
术语完成签到 ,获得积分10
24秒前
大力夜雪完成签到 ,获得积分10
25秒前
大脸猫完成签到 ,获得积分10
28秒前
小吕完成签到,获得积分10
31秒前
复杂非笑完成签到 ,获得积分10
31秒前
希希完成签到 ,获得积分10
33秒前
35秒前
future发布了新的文献求助10
39秒前
hyishu完成签到,获得积分10
42秒前
8D完成签到,获得积分10
46秒前
kaikkii完成签到,获得积分10
48秒前
陌桑子完成签到 ,获得积分10
51秒前
51秒前
土豆丝完成签到 ,获得积分10
52秒前
大气无招完成签到,获得积分10
53秒前
昌莆完成签到 ,获得积分10
53秒前
自由沂完成签到 ,获得积分10
55秒前
future发布了新的文献求助10
56秒前
等待念之完成签到,获得积分10
57秒前
小明酱爱李华完成签到 ,获得积分10
57秒前
verymiao完成签到 ,获得积分10
58秒前
FCL完成签到,获得积分10
58秒前
吃饭打肯德基完成签到 ,获得积分10
1分钟前
FAHUO完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
《子非鱼》完成签到,获得积分10
1分钟前
future发布了新的文献求助10
1分钟前
kaige88完成签到,获得积分10
1分钟前
冰_完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小番茄完成签到,获得积分10
1分钟前
chen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
干净的雅青完成签到,获得积分10
1分钟前
cdercder应助Mr.Ren采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7231756
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8858049
关于积分的说明 18684218
捐赠科研通 6897140
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3191673
关于科研通互助平台的介绍 2361223
邀请新用户注册赠送积分活动 2166009