MXene因其極高的理論電容、優(yōu)異的金屬導(dǎo)電性和快速的表面氧化還原反應(yīng)，而廣泛應(yīng)用于儲能領(lǐng)域。然而，由于Ti3C2TX納米片間弱相互作用以及水分子插層導(dǎo)致MXene纖維的連續(xù)濕法制備面臨挑戰(zhàn)。雖然聚合物可以作為粘結(jié)劑增強Ti3C2TX納米片間的界面作用，但在MXene纖維（MF）中引入第二組分（通常是電化學(xué)惰性成分）會導(dǎo)致纖維性能下降。此外，通常需要對化學(xué)刻蝕的MAX進行多步分離以獲得大尺寸單層MXene納米片來實現(xiàn)濕法紡絲，不可避免地造成MAX前體的浪費。
圖1展示了干法紡制MF的流程。
圖2對制備的MXene材料做了相應(yīng)的表征，并探究了漿料濃度和噴絲頭直徑對干法紡絲的影響規(guī)律。
圖3探究了收縮率對MF纖維直徑、強度、電導(dǎo)率以及電化學(xué)性能的影響。
圖4對氮摻雜的MF做了相應(yīng)的XPS測試，探究了不同溫度對MF氮摻雜的影響以及氮摻雜MXene的形成機理。
圖5測試了氮摻雜前后MF的電化學(xué)性能，結(jié)果表明MF-3具有優(yōu)異的倍率性能和高的體積容量。
圖6表征了基于MF-3的全固態(tài)對稱纖維狀超級電容器的電化學(xué)性能并展示其潛在應(yīng)用。
該工作以“Rheology Engineering for Dry-Spinning Robust N-Doped MXene Sediment Fibers toward Efficient Charge Storage”為題發(fā)表在《Small》上（doi：10.1002/smll.202304687）。文章第一作者是南京工業(yè)大學(xué)碩士生夏忠明，該研究得到國家自然科學(xué)基金的支持。
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202304687
通訊作者簡介
孫庚志，南京工業(yè)大學(xué)先進材料研究院教授、博士生導(dǎo)師、江蘇特聘教授。近年來在Angewandte Chemie-International Edition、Advanced Materials、Materials Today、Advanced Functional Materials、ACS Nano、Nano Letters等國際期刊發(fā)表SCI論文170余篇，6篇入選ESI高被引論文，1篇入選熱點文章。先后主持國家自然科學(xué)基金2項、江蘇省自然科學(xué)基金1項、江蘇省六大人才高峰B類項目。
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