Energy Storage Mater. ｜MXene基微型超级电容器/电池最新综述

图文导读

图1. MXene基MSCs和MBs的主要微加工技术。

图2. MXene基MESD的发展方向。

总结

       本综述全面总结了MXene基MSCs和MBs的关键微细加工技术和电化学性能。主要关注与MXene微电极和器件构置有关的技术，有利于提高MESDs的制造效率、可扩展性、适用性、安全性、环境友好性、功率/能量密度和循环寿命等。尽管MXene基MESD取得了很大进展，但仍面临着若干挑战和发展机遇。

（1）MXene基MESD实现高能量密度仍面临着众多挑战。对MXene微电极材料固有特性进行改性将是提升性能的一个重要方向。

（2）图案化微电极的微细加工技术也是实现高性能MXene基MESDs的关键。智能数字化的微细加工技术在大规模制备MESD方面具有光明的前景。

（3）电解液在MXene基MSCs的性能改进中起着至关重要的作用。未来有必要开发高安全性、高离子导电性、高稳定性、宽工作电压窗口和宽温度区间的新型电解液。

（4）MXene基MESD的基本电荷存储机理还不清晰明确，需要进一步深入研究。

（5）结合MXene的优势，开发出适合不同应用场景的高性能、多功能和数字化的MESD将是很有前途的方向。

这篇综述将从材料设计和微制造技术到微器件构建和相应应用提供一个全面的视角，这将极大地促进MXene基MESDs的发展。

文献链接

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.06.044

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特别鸣谢本文作者的大力支持

通讯作者 吴忠帅 研究员
中国科学院大连化学物理研究所

博士生导师

催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组（508组）组长、国家杰出青年科学基金获得者、中组部引进海外高层次青年人才、英国皇家化学会会士、2018-2021年科睿唯安全球高被引科学家，担任Applied Surface Science副主编，Energy Storage Mater.、Natl Sci. Rev.、J. Energy Chem.、eScience、Adv. Mater.等10余个期刊国际编委/青年编委/客座编辑；获国家自然科学奖二等奖、辽宁省科学技术一等奖、第十三届辽宁青年科技奖、Nano Research新锐青年科学家奖、Energy Storage Materials青年科学家奖、卢嘉锡优秀导师奖、中科院优秀导师奖等。主要从事二维材料化学与微纳电能源化学的基础研究，尤其在高质量石墨烯材料的制备与应用基础研究，以及微型电化学能源材料与器件等方面取得了系统性的创新成果。迄今为止，已在Energy Environ. Sci.、Adv. Mater.、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.等杂志发表学术论文220余篇，被SCI引用30000余次。

课题组网页：www.zswu.dicp.ac.cn

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