齊岳生物開發(fā)了一種通過十六烷基三甲基溴化銨誘導MXene-Ti3C2分散并在納米片表面原位可控水解正硅酸乙酯的**方法制備具有夾心結(jié)構(gòu)、獨立二維特性和低電導率的MXene-Ti3C2基介孔二氧化硅納米片(MXene-mSiO2),將其用于提高聚環(huán)氧丙烷的離子電導率。研究者相信,通過這種簡易策略可以生產(chǎn)一系列具有高離子電導率的含MXene固態(tài)聚合物電解質(zhì),用于高安全性鋰金屬電池。
MXene-Ti3C2因其表面豐富的官能團(-F, -OH)而呈電負電,陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨被靜電吸引而自組裝到超薄納米片表面。通過原位可控水解正硅酸乙酯,二氧化硅均勻地生長在MXene-Ti3C2表面,得到夾心結(jié)構(gòu)的單分散MXene基介孔二氧化硅納米片。介孔二氧化硅層的厚度易于調(diào)節(jié),通過改變正硅酸乙酯與MXene-Ti3C2的配比實現(xiàn)。MXene-mSiO2的比表面積高達491.9 m2 g-1,比MXene-Ti3C2(29.4 m2 g-1)高16倍。四探針電阻儀測試表明,所得MXene-mSiO2納米片的電子電導率為2.3×10-5S cm-1,比MXene-Ti3C2(1.4×103 S cm-1)低7個數(shù)量級。如圖1a所示,將MXene-mSiO2加入到聚環(huán)氧丙烷中,制備含MXene-mSiO2聚合物固態(tài)電解質(zhì)。單分散的剛性MXene-mSiO2因表面含有大量的羥基和氟基,可以通過氫鍵作用均勻地分散在聚氧化丙烯基質(zhì)中。納米壓痕的測試結(jié)果表面,含MXene-mSiO2聚合物固態(tài)電解質(zhì)的楊氏模量也因大量形成的氫鍵而**增強。含MXene-mSiO2聚合物固態(tài)電解質(zhì)的離子電導率受二維填料、鋰鹽含量的影響,優(yōu)值為4.6×10-4 S cm-1,是二氧化硅顆粒/聚氧化丙烯固態(tài)電解質(zhì)的2倍,且高于多數(shù)固態(tài)聚合物電解質(zhì)。如此高的離子電導率歸因于具有高比表面積和豐富官能團(羥基、氟基)的MXene-mSiO2和LiTFSI間形成大量的路易斯酸堿作用,在MXene-mSiO2和聚氧化丙烯界面構(gòu)建了快速Li+傳輸通路(圖1a)。
相關(guān)產(chǎn)品:
錳離子插層MXene Ti3C2
超大尺寸的Ti3C2納米片(>10μm)
多層Ti3C2 mxene原位負載納米銀
S原位摻雜mxene
Ti3C2 MXenes材料 單層膠體溶液
層狀Ti3C2 MXenes材料 自支撐膜材料
單層大尺寸(>5微米)Ti3C2
單層小尺寸(小于100nm) Ti3C2 水溶液
單層Ti3C2 乙醇 膠體溶液
Ti3C2 MXenes材料 單層膠體DMF溶液
黏土材料 Ti3C2 MXenes材料
風琴狀Ti3C2 MXenes材料
Ti2C-MXenes
超大尺寸的Ti2C納米片(>10μm)
Ti2C MXenes材料 單層膠體DMF溶液
單層小尺寸(小于100nm) Ti2C 水溶液
單層大尺寸(>5微米)Ti2C
單層Ti2C 乙醇 膠體溶液
單層膠體溶液 Ti2C
風琴狀Ti2C MXenes材料
以上資料來自zhn2020.11.03