材料领域“黑马”MXene材料是什么?有什么用

视频介绍

2021-03-10 18:08:16

近年来,各种新型二维材料相继问世,石墨炔、MXene、黑磷等如雨后春笋般被开发出来,它们逐渐赶超“老大哥”石墨烯跃居材料界的热门前沿,其中,MXene还成为材料领域的又一匹黑马。MXene是一种新型过渡金属碳/氮化物二维纳米层状材料,它独特的理化性质使其近年来在能源存储与转换、传感器、多功能聚合物复合材料等多个领域,受到学界广泛关注。MXene还具有优异的导电性能,与橡胶复合以后,可以制备具有优异灵敏度和稳定性的传感材料及传感器。MXene的高比表面积、高电导率的特点,这不仅能给微波吸收提供丰富的界面,而且可以进行多重内部反射,有利于电磁波的散射和吸收,因而其具有优异的电磁屏蔽性能。当在高分子材料中掺入MXene也可以提高其力学性能、导热性、阻燃性、介电性等。将MXene添加到聚合物中做成薄膜,可以更好地实现电磁吸收和屏蔽效果。值得一提的是,MXene含有碳层,具有类似石墨烯的性质,还有过渡金属层,可表现出类似过渡金属氧化物的性能,前者使其具有良好的导电性,而后者赋予其良好的储能性能。这使得MXene既可以直接作为双电层电容器电极材料,也可作为导电基质与其他赝电容材料进行复合,制备出混合电容器电极材料。它较大的层间距可以插层其他材料,从而进一步增加材料的密度和拥有更高的体积比容量。而利用MXene的高导电性和赝电容材料的高比容量可以实现电化学性能的最优化。说到这里,你了解这种二维材料中的新秀了吗?

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