Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Hierarchically Porous 3D Freestanding Holey-MXene Framework via Mild Oxidation of Self-Assembled MXene Hydrogel for Ultrafast Pseudocapacitive Energy Storage
Stockholms universitet, Naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för material- och miljökemi (MMK).ORCID-id: 0000-0003-2133-888X
Stockholms universitet, Naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för material- och miljökemi (MMK).ORCID-id: 0000-0003-3334-9076
Stockholms universitet, Naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för material- och miljökemi (MMK).
Visa övriga samt affilieringar
2024 (Engelska)Ingår i: ACS Nano, ISSN 1936-0851, E-ISSN 1936-086X, Vol. 18, nr 4, s. 3707-3719Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

The true promise of MXene as a practical supercapacitor electrode hinges on the simultaneous advancement of its three-dimensional (3D) assembly and the engineering of its nanoscopic architecture, two critical factors for facilitating mass transport and enhancing an electrode’s charge-storage performance. Herein, we present a straightforward strategy to engineer robust 3D freestanding MXene (Ti3C2Tx) hydrogels with hierarchically porous structures. The tetraamminezinc(II) complex cation ([Zn(NH3)4]2+) is selected to electrostatically assemble colloidal MXene nanosheets into a 3D interconnected hydrogel framework, followed by a mild oxidative acid-etching process to create nanoholes on the MXene surface. These hierarchically porous, conductive holey-MXene frameworks facilitate 3D transport of both electrons and electrolyte ions to deliver an excellent specific capacitance of 359.2 F g–1 at 10 mV s–1 and superb capacitance retention of 79% at 5000 mV s–1, representing a 42.2% and 15.3% improvement over pristine MXene hydrogel, respectively. Even at a commercial-standard mass loading of 10.1 mg cm–2, it maintains an impressive capacitance retention of 52% at 1000 mV s–1. This rational design of an electrode by engineering nanoholes on MXene nanosheets within a 3D porous framework dictates a significant step forward toward the practical use of MXene and other 2D materials in electrochemical energy storage systems. 

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2024. Vol. 18, nr 4, s. 3707-3719
Nyckelord [en]
self-assembly, 2D materials, holey-MXene, freestanding hydrogel, pseudocapacitor
Nationell ämneskategori
Materialkemi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:su:diva-225685DOI: 10.1021/acsnano.3c11551ISI: 001154866800001PubMedID: 38230678Scopus ID: 2-s2.0-85183528105OAI: oai:DiVA.org:su-225685DiVA, id: diva2:1829680
Forskningsfinansiär
Vetenskapsrådet, 2021-05839Vetenskapsrådet, 201805351Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, KAW 2017.0166Tillgänglig från: 2024-01-19 Skapad: 2024-01-19 Senast uppdaterad: 2024-02-19Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextPubMedScopus

Person

Sikdar, AnirbanHéraly, FrédéricPang, KangleiZhang, MiaoYuan, Jiayin

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Sikdar, AnirbanHéraly, FrédéricPang, KangleiZhang, MiaoYuan, Jiayin
Av organisationen
Institutionen för material- och miljökemi (MMK)
I samma tidskrift
ACS Nano
Materialkemi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
pubmed
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
pubmed
urn-nbn
Totalt: 72 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf