Eine Übersicht über MXene für Anwendungen zur Energiespeicherung: Einfluss des Interlayer-Abstands

Zusammenfassung Um den Energiebedarf zu decken, haben sich Batterien und Superkondensatoren als vielversprechende Kandidaten aus der Klasse der Energiespeichergeräte entwickelt. Das Wachstum in der Entwicklung neuer 2D-Elektrodenmaterialien bringt eine neue Revolution in die Energiespeichergeräte mit einer umfassenden Untersuchung. MXene, eine neue Familie von 2D-Metallcarbiden, -nitriden und -carbonitriden, hat aufgrund ihrer attraktiven elektrischen und elektrochemischen Eigenschaften wie Hydrophilie, Leitfähigkeit, Oberfläche und topologische Struktur enorme Aufmerksamkeit gewonnen. In dieser Übersicht haben wir verschiedene Synthesewege von MXene unter Verwendung unterschiedlicher Ätzmittel wie Fluorwasserstoffsäure, Ammoniumhydrazin, Lithiumfluorid und Salzsäure untersucht, die zeigen, dass die Bildung von Fluor erforderlich ist, um die Aluminiumschicht von ihrem Vorläufer zu ätzen. Aufgrund des Vorteils des großen Interlayer-Abstands zwischen den MXene-Schichten wird der Effekt der Interkalation auf die Leistung von Batterien und Superkondensatoren unter Verwendung von MXene als Elektroden durch unterschiedlich große Kationen überprüft. Verschiedene MXene-Hybride als Elektroden für Superkondensatoren werden ebenfalls zusammengefasst. Schließlich werden die Schlussfolgerung und der zukünftige Anwendungsbereich von MXene in verschiedenen Anwendungen von Superkondensatoren vorgestellt.