Ti₃C₂T_x MXene在超级电容器方面显示出了巨大的潜力。然而，其有限的电容限制了能量密度。

近日，中山大学Fang Yi提出了一种基于电极工程的Ti₃C₂T_x MXene电极氧化还原电解液策略，该策略在2 mV S⁻¹下获得了788.4 F g−1的比电容，同时具有良好的倍率性能和与原始MXene电极相比极大的循环稳定性。

文章要点

1）研究人员首次研究了氧化还原电势落在Ti₃C₂T_x MXene电势范围内并能充分利用Ti₃C₂T_x MXene特性的氧化还原添加剂。

2）研究人员筛选出CuSO₄和VOSO₄作为混合氧化还原添加剂，发现铜和钒离子可以与分子筛表面的═O末端键合，主要通过Cu²⁺/Cu²⁺和V³⁺/V²⁺进行氧化还原反应。电极工程通过增强离子动力学和增加电化学活性中心显著地促进了所设计的氧化还原-电解液策略。

3）采用该策略制备的超级电容器在功率密度为376.0 W kg⁻¹的条件下，获得了80.9 WH kg⁻¹的高能量密度和高的循环稳定性以及改善的自放电行为。

这一策略也被用于改善基于MXene的水凝胶电解质柔性超级电容器的性能。

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Rui Ma, et al, Designed Redox-Electrolyte Strategy Boosted with Electrode Engineering for High-Performance Ti₃C₂T_x MXene-Based Supercapacitors, Adv. Energy Mater. 2023, 2301219

DOI: 10.1002/aenm.202301219

https://doi.org/10.1002/aenm.202301219