齊岳生物開發(fā)了一種通過十六烷基三甲基溴化銨誘導(dǎo)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(dú)立二維特性和低電導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(tuán)（-F, -OH）而呈電負(fù)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(shí)現(xiàn)。MXene-mSiO2的比表面積高達(dá)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(dǎo)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(qiáng)。含MXene-mSiO2聚合物固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)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(dǎo)率歸因于具有高比表面積和豐富官能團(tuán)（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

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S原位摻雜mxene

Ti3C2 MXenes材料 單層膠體溶液

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單層大尺寸(>5微米)Ti3C2

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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(fēng)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(fēng)琴狀Ti2C MXenes材料

以上資料來自zhn2020.11.03