Усовершенствованный синтез MXene Ti3C2Tx: высокая электропроводность, выход продукта и ёмкость

Впервые представлен метод синтеза EN-MILD — минимально интенсивного расслоения слоёв с испарением азота, позволяющий получать листы MXene исключительно высокого качества. При травлении методом EN-MILD концентрации кислот и ионов Li⁺ непрерывно повышают. Применение этого метода позволяет увеличить электропроводность до 2,4 × 10⁴ См·см⁻¹ — это самое высокое из опубликованных на сегодняшний день значений для MXene Ti3C2Tx; при использовании традиционного метода MILD электропроводность составляет 5,8 × 10³ См·см⁻¹. Значительное повышение электропроводности обусловлено высоким качеством синтезированных листов MXene и их большим размером. Метод EN-MILD также обеспечивает высокий выход расслоенных однослойных листов MXene — до 60% после первого цикла отмывки и центрифугирования — и высокую концентрацию коллоидной дисперсии, до 31 мг/мл. Рабочий электрод из самонесущей бумаги MXene в суперконденсаторе демонстрирует высокую удельную ёмкость — около 490 Ф/г при плотности тока 1 А/г; это одно из самых высоких значений, опубликованных для электродов суперконденсаторов на основе MXene. Высокая электропроводность, большой выход однослойных листов MXene и высокая концентрация коллоидной дисперсии, достигаемые методом EN-MILD, существенно расширяют возможности применения MXene.