In dieser Studie wird der Einfluss der MXene-Lösung als interfaciale Flüssigkeit auf die Ausgangsleistung eines auf Cu/n-Si basierenden Gleichstrom-Triboelectric-Nanogenerator-Systems (DC-TENG) untersucht. Die Ti3AlC2 MAX-Phase wurde erfolgreich durch selektives Ätzen in Ti3C2Tx MXene umgewandelt und durch Rasterelektronenmikroskopie mit energiedispersiver Spektroskopie (SEM/EDS) sowie Röntgendiffraktion (XRD) bestätigt, die einen Anstieg des d-Abstands von 8,99 auf 9,58 Å und einen Übergang von dichten, geschichteten Körnern zu delaminierten, blattartigen Strukturen offenbarte. Die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) zeigte eine ausgeprägte Reduktion der Impedanz mit der Einführung der MXene-Lösung, was auf eine verbesserte interfaciale Leitfähigkeit und Ladungsübertragungsfähigkeit hinweist. Das Vorhandensein von MXene in deionisiertem (DI) Wasser führte zur Bildung einer elektrischen Doppelschicht (EDL) an der Cu/n-Si-Grenzfläche, die zur zusätzlichen interfacialen Kapazität und effizienteren Ladungsrelaxationsdynamik beitrug. Infolgedessen wurde die DC-TENG-Ausgangsleistung bei der Integration von MXene in das System erheblich gesteigert, wobei ein deutlich höherer Strom im Vergleich zum trockenen Kontaktzustand auftrat. Darüber hinaus half die MXene-Lösung, den Ladungsverlust im Vergleich zu trockenen Grenzflächen zu unterdrücken, und unterstreicht somit ihre Rolle als effektives Flüssigkeitsmedium zur Stabilisierung der Oberflächenladung und Verbesserung des interfacialen Elektronentransports in DC-TENG-Systemen.
Aben et al. (Tue,) untersuchten diese Frage.