CN116553548B 一种五过渡金属高熵MXene材料及其制备方法和应用 （重庆大学）

AhmedS.Etman等一种五过渡金属高熵MXene材料及其制备方本发明公开了一种五过渡金属高熵MXene材过将高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx制备成高熵属高熵MXene材料。本发明制备所得的五过渡金集，其具有由单层或少层MXene薄片叠加形成不与电荷存储能力。且由该五过渡金属高熵MXene材料制备得到的高熵MXene电极材料优异的电容2其中步骤1)中，烧结时，采用程序升温的方法，从室温到1200℃的升温速度为10℃/2)高熵MXene(TiVCrNbMo将MAX材料(TiVCrNbMo)5AlC4粉末慢慢加入到含质量浓度为40-50％氢氟酸的聚四氟乙其中步骤2)中所得高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx呈现多层手风琴状结构，在原子尺度4.根据权利要求1所述的五金属过渡高熵M6.一种根据权利要求1-5中任一项制备方法制备所得的五37.根据权利要求6所述的五金属过渡高熵MXene基于权利要求6或7的五金属过渡高熵MXene材料，将高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx气凝4一种五过渡金属高熵MXene材料及其制备[0001]本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种用于超级电容的五过渡金属高熵MXene材料及其制备方法和应用。乏将高熵MXene应用到超级电容器领域的实55AlC4粉末；[0010]将MAX材料(TiVCrNbMo)5AlC4粉末慢慢加入到含质量浓度为40-5为10-15wt高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx与插层剂的比值为1:10-40g/mL，搅拌，得混合[0015]优选地，其中步骤2)中，搅拌速度为300-500r/min，离心的转速为3000-4000r/[0022]将前述高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx气凝胶与聚四氟乙烯(PTFE)粘合剂和乙炔黑6种金属元素的加入增加了材料的熵值，使得材料的晶体结构更加稳定；制备所得的高熵[0025]2)本发明所提供的五过渡金属高熵MXene材料的制备方法，通过直接增加原子层数构建514相高熵MAX材料(TiVCrNbMo)5AlC4，随后经过与刻蚀剂反应得到高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx，再通过将高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx制备成高熵MXene(TiVCrNbMo)在分层堆叠的高熵MAX粉末中均匀分布，Ti,得的高熵MXene薄膜的照片；(f)高熵MX(g)高熵MAX的HAADF-STEM图像及相应的度(1-10Ag-1)下的恒流充放电曲线；(c)高熵MXene与Ti3C2Tx，Nb2CTx和V2CTx等单过渡金属MXenes的CV曲线比较；(d)高熵MXene与Ti3C2Tx，Nb电流密度下的质量电容；(e)高熵MXene与Ti3C7[0040]将MAX材料(TiVCrNbMo)5AlC4粉末慢慢加入到含质量浓度为45％氢氟酸的聚四氟得到高熵MXene(TiVCrNbMo)℃/min，从1200℃到烧结温度的升温速度为2℃/m8[0048]本申请对实施例1制备所得的高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx气凝胶材料进行XRD测[0050]本申请利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对实施例1中步骤1)-[0052]本申请通过真空吸滤法将少层或单层高熵MXene溶液制备成HE-MXene薄膜(图层地组装起来的；高分辨率TEM和相应的选定面积电子衍射图(SAED)清楚地展示了制备的晶度(图2f)。图2g显示了高熵MAX的高角度环形暗场扫描透射电镜(HAADF-STEM)图像及其[0054]本申请利用SEM-EDS分析了高熵MAX和高熵MXene的元素比。EDS点扫描结果如表19[0065]将实施1中制备所得的高熵MXene(TiVCrNbMo)5C4Tx气凝胶与聚四氟乙烯(PTFE)粘[0068]本申请对五金属过渡高熵MXene超级电容器电极材料(以下简称高熵MXene电极)[0070]本申请对五金属过渡高熵MXene超级电容器电极材料的电容性能进行测试，同时备方法与上述实施例2的制备方法相同；其中Nb2CTx,V2CTx和Ti3C2Tx的制备方法为现有技术，此处不再详述；当然Nb2CTx,V2CTx和Ti3C2Tx材料也可以通过商业途径购买获得；其Ti3C2Tx，(e)Nb2CTx和(f)V2CTx的扫描电镜100mVs-1时三电极体系中高熵MXene电极和单过渡金属MXene电极材料的不同适宜电压窗扫描速率下积分面积都最大，这意味着