近日，太阳成集团tyc33455材料科学与工程学院崔伟斌教授团队在二维i-MXene材料研究领取取得重要进展。相关研究成果以“Ionic liquid induced gelation of Mo1.33C i-MXene for enhanced supercapacitor and Li-Ion storage performance”为题，在国际知名期刊Chemical Engineering Journal发表。材料科学与工程学院博士研究生陈昭辉为本文第一作者，材料电磁过程教育部重点实验室、材料物理学科崔伟斌教授为本文通讯作者，太阳成集团tyc33455为唯一单位。
太阳成集团tyc33455团队开发出利用离子液体诱导二维 Mo1.33C i-MXene 快速凝胶化的新方法，有效解决了 MXene 纳米片易团聚的问题。实验中，团队选取 [Bmim] Cl 和 [Omim] Cl 两种离子液体，将其引入浓度为 15-20 mg·mL-1 的 Mo1.33C i-MXene 悬浮液。离子液体的正电荷阳离子与带负电的 i-MXene纳米片相互作用，削弱片层间静电排斥，促使其形成三维网络结构；同时阳离子与 MXene 层间原有的 TBA+交换，改变层间距（[Omim]+使层间距达 15.1 Å），并增加表面 - O 官能团，增强电化学活性。经 [Omim]Cl处理的 Mo1.33C 表现出卓越性能：超级电容在 1 A·g-1电流密度下达 552.6 F·g-1；此外，材料循环稳定性突出，对称超级电容器 15,000 次循环后容量保持 61.8%。作为锂离子电池负极，50 mA·g-1 时储锂容量达 1056 mAh·g-1，2 A·g-1下仍保持 556 mAh·g-1，倍率性能优异。锂离子电池初始库伦效率显著提升，为高性能储能材料实用化开辟新路径。
崔伟斌教授团队表示，这项技术有望推广至其他MXene材料体系，推动超级电容器、锂离子电池等储能器件在新能源汽车、智能电网等领域的应用，为下一代储能材料研发提供了重要参考。
我校分析测试中心为本工作提供硬件支撑，以上工作获得国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费、国家青年人才项目、省部企业联合基金支持。
