CN116553548B 一種五過渡金屬高熵MXene材料及其制備方法和應用 （重慶大學）

AhmedS.Etman等一種五過渡金屬高熵MXene材料及其制備方本發明公開了一種五過渡金屬高熵MXene材過將高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx制備成高熵屬高熵MXene材料。本發明制備所得的五過渡金集，其具有由單層或少層MXene薄片疊加形成不與電荷存儲能力。且由該五過渡金屬高熵MXene材料制備得到的高熵MXene電極材料優異的電容2其中步驟1)中，燒結時，采用程序升溫的方法，從室溫到1200℃的升溫速度為10℃/2)高熵MXene(TiVCrNbMo將MAX材料(TiVCrNbMo)5AlC4粉末慢慢加入到含質量濃度為40-50％氫氟酸的聚四氟乙其中步驟2)中所得高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx呈現多層手風琴狀結構，在原子尺度4.根據權利要求1所述的五金屬過渡高熵M6.一種根據權利要求1-5中任一項制備方法制備所得的五37.根據權利要求6所述的五金屬過渡高熵MXene基于權利要求6或7的五金屬過渡高熵MXene材料，將高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx氣凝4一種五過渡金屬高熵MXene材料及其制備[0001]本發明屬于新材料技術領域，具體涉及一種用于超級電容的五過渡金屬高熵MXene材料及其制備方法和應用。乏將高熵MXene應用到超級電容器領域的實55AlC4粉末；[0010]將MAX材料(TiVCrNbMo)5AlC4粉末慢慢加入到含質量濃度為40-5為10-15wt高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx與插層劑的比值為1:10-40g/mL，攪拌，得混合[0015]優選地，其中步驟2)中，攪拌速度為300-500r/min，離心的轉速為3000-4000r/[0022]將前述高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx氣凝膠與聚四氟乙烯(PTFE)粘合劑和乙炔黑6種金屬元素的加入增加了材料的熵值，使得材料的晶體結構更加穩定；制備所得的高熵[0025]2)本發明所提供的五過渡金屬高熵MXene材料的制備方法，通過直接增加原子層數構建514相高熵MAX材料(TiVCrNbMo)5AlC4，隨后經過與刻蝕劑反應得到高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx，再通過將高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx制備成高熵MXene(TiVCrNbMo)在分層堆疊的高熵MAX粉末中均勻分布，Ti,得的高熵MXene薄膜的照片；(f)高熵MX(g)高熵MAX的HAADF-STEM圖像及相應的度(1-10Ag-1)下的恒流充放電曲線；(c)高熵MXene與Ti3C2Tx，Nb2CTx和V2CTx等單過渡金屬MXenes的CV曲線比較；(d)高熵MXene與Ti3C2Tx，Nb電流密度下的質量電容；(e)高熵MXene與Ti3C7[0040]將MAX材料(TiVCrNbMo)5AlC4粉末慢慢加入到含質量濃度為45％氫氟酸的聚四氟得到高熵MXene(TiVCrNbMo)℃/min，從1200℃到燒結溫度的升溫速度為2℃/m8[0048]本申請對實施例1制備所得的高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx氣凝膠材料進行XRD測[0050]本申請利用掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)對實施例1中步驟1)-[0052]本申請通過真空吸濾法將少層或單層高熵MXene溶液制備成HE-MXene薄膜(圖層地組裝起來的；高分辨率TEM和相應的選定面積電子衍射圖(SAED)清楚地展示了制備的晶度(圖2f)。圖2g顯示了高熵MAX的高角度環形暗場掃描透射電鏡(HAADF-STEM)圖像及其[0054]本申請利用SEM-EDS分析了高熵MAX和高熵MXene的元素比。EDS點掃描結果如表19[0065]將實施1中制備所得的高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx氣凝膠與聚四氟乙烯(PTFE)粘[0068]本申請對五金屬過渡高熵MXene超級電容器電極材料(以下簡稱高熵MXene電極)[0070]本申請對五金屬過渡高熵MXene超級電容器電極材料的電容性能進行測試，同時備方法與上述實施例2的制備方法相同；其中Nb2CTx,V2CTx和Ti3C2Tx的制備方法為現有技術，此處不再詳述；當然Nb2CTx,V2CTx和Ti3C2Tx材料也可以通過商業途徑購買獲得；其Ti3C2Tx，(e)Nb2CTx和(f)V2CTx的掃描電鏡100mVs-1時三電極體系中高熵MXene電極和單過渡金屬MXene電極材料的不同適宜電壓窗掃描速率下積分面積都最大，這意味著