СИНТЕЗ MXENE И ПРИМЕНЕНИЕ В РОЛИ ЭЛЕКТРОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ

Статья посвящена исследованию процессов получения MXene и их применению в качестве электродов для суперконденсаторов. MXene представляют собой двумерные наноматериалы, обладающие уникальными электрохимическими свойствами, такими как высокая проводимость и большая поверхность. Были исследованы структура и физико-химические свойства полученных MXene с использованием методов анализа, таких как рентгеновская дифракция, сканирующая электронная микроскопия и спектроскопия. Электрохимическая активность MXene была изучена в контексте их применения в суперконденсаторах. Исследованы параметры заряда/разряда, циклическая стабильность и энергетическая плотность суперконденсаторов с MXene-электродами. Результаты исследования подтверждают потенциал MXene в качестве эффективных электродов для суперконденсаторов. Полученные данные указывают на быструю скорость заряда/разряда MXene-электродов, что делает их перспективными кандидатами для использования в энергоемких приложениях. Эта работа способствует лучшему пониманию процессов получения MXene и их электрохимических характеристик, открывая новые горизонты для разработки усовершенствованных суперконденсаторов с повышенной производительностью и долговечностью.

1. Otgonbayar Z. et al. Recent Advances in Two-Dimensional MXene for Supercapacitor Applications: Progress, Challenges, and Perspectives // Nanomaterials. – 2023. – Vol. 13. – No. 5. – P. 919.

2. Forouzandeh P., Pillai S. C. MXenes-based nanocomposites for supercapacitor applications // Current Opinion in Chemical Engineering. – 2021. – Vol. 33. – P. 100710.

3. Panda S. et al. MXene based emerging materials for supercapacitor applications: Recent advances, challenges, and future perspectives // Coordination Chemistry Reviews. – 2022. – Vol. 462. – P. 214518.

4. Chen Y. et al. MXene-based electrodes for supercapacitor energy storage // Energy & Fuels. – 2022. – Vol. 36. – No. 5. – P. 2390–2406.

5. Kumar S. et al. Supercapacitors based on Ti3C2Tx MXene extracted from supernatant and current collectors passivated by CVD-graphene // Scientific reports. – 2021. – Vol. 11. – No. 1. – P. 649.

6. Nasrin K. et al. Insights into 2D/2D MXene heterostructures for improved synergy in structure toward next‐generation supercapacitors: a review // Advanced Functional Materials. – 2022. – Vol. 32. – No. 18. – P. 2110267.

7. Ma R. et al. Ti 3 C 2 T x MXene for electrode materials of supercapacitors // Journal of Materials Chemistry A. – 2021. – Vol. 9. – No. 19. – P. 11501–11529.

8. Wang Y., Wang Y. Recent progress in MXene layers materials for supercapacitors: High‐performance electrodes // SmartMat. – 2023. – Vol. 4. – No. 1. – P. e1130.

9. Zang X. et al. Enhancing capacitance performance of Ti3C2Tx MXene as electrode materials of supercapacitor: from controlled preparation to composite structure construction // Nano-Micro Letters. – 2020. – Vol. 12. – P. 1–24.

10. Nam S. et al. Ti3C2Tx MXene for wearable energy devices: Supercapacitors and triboelectric nanogenerators // APL Materials. – 2020. – Vol. 8. – No. 11.

11. Jayesh Che. et al. Synthesis and Characterizations of Titanium Carbide (Ti3C2Tx) MXene Electrode for Supercapacitors// Malaysian Journal of Chemistry. – 2024. – Vol. 26(3). – P. 169–179.

12. Garg R., Agarwal A., Agarwal M. Synthesis and optimisation of MXene for supercapacitor application // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. – 2020. – Т. 31. – С. 18614–18626.

13. Li H. et al. Laser crystallized sandwich-like MXene/Fe3O4/MXene thin film electrodes for flexible supercapacitors // Journal of Power Sources. – 2021. – Vol. 497. – P. 229882.

14. Wang K. et al. An all-solid-state flexible micro-supercapacitor on a chip // Advanced Energy Materials. – 2011. – Vol. 1.